Курс на энергосберегающие технологии

«Нефть и газ», № 1, 2006 г.

Энергетическая безопасность страны — одна из главных составляющих национальной безопасности, необходимым условием которой является обеспечение стабильного развития государства. Энергетическая безопасность предусматривает достижение состояния технически надежного, стабильного, экономически эффективного обеспечения энергетическими ресурсами экономики страны. В связи с тенденцией роста цен на газ для промышленных предприятий, редакция журнала «Нефть и газ» ставит перед собой задачу освещать на страницах издания актуальную тему — «Проблема энергосбережения сегодняшнего дня — экономия потребления природного газа».

В последнее время на заседаниях Правительства Премьер-министр Украины  Ю. Ехануров неоднократно заявляет о мерах по уменьшению объемов потребления технологического газа украинской ГТС на 2006 год «…7,8 млрд. куб. газа на технологические потребности — это чрезвычайно высокая цифра». Поэтому основа государственной политики в сфере обеспечения энергетической безопасности Украины должна базироваться на модернизации развития предприятий ТЭК, отечественного энергетического машиностроения на основе внедрения новейших технологий.

ОАО «Факел» является одним из основных производителей профильного оборудования для украинской газотранспортной системы на протяжении многих лет. Специалисты ОАО «Факел» знают нужды своих потребителей, находясь в постоянном контакте с эксплутационными подразделениями УМГ, быстро и своевременно реагируя на все предложения по вопросам улучшения эксплутационных характеристик выпускаемого оборудования.

На сегодняшний день многие элементы ГТС требуют неотложной модернизации, ремонта или замены. С этой целью специалисты ОАО «Факел» периодически посещают объекты подразделений ДК «Укртрансгаз», в том числе и компрессорные станции (КС), являющиеся одним из основных звеньев газотранспортных артерий.

В плачевном состоянии на КС находятся отработавшие свой ресурс теплообменники-регенераторы пластинчатого типа. В свое время специалисты ОАО «Факел» на основе расчетов, выполненных научно-исследовательскими организациями, разработали конструкцию теплообменников-регенераторов трубчатых для агрегатов ГТ-750-6 и ГТК-10, позволяющих существенно увеличить коэффициент полезного действия (КПД) агрегатов, уменьшить расход топливного газа за счет увеличения коэффициента регенерации до показателя 0,8. В отличие от пластинчатых регенераторов, используемых ранее, уменьшено аэродинамическое сопротивление и практически сведена к минимуму возможность преждевременного выхода из строя. Пластинчатые регенераторы буквально через год-два в условиях интенсивной работы: вибрации, перепадов температуры разуплотняют воздушный тракт компрессора, резко уменьшая его КПД.

Таблица. Результаты испытаний ГПА, установленные в УМГ «Киевтрансгаз»

По результатам испытаний ГПА, установленных в УМГ «Киевтрансгаз», можно судить об эффективности использования ТРТ (см. табл.). Если провести модернизацию на всех КС, то это позволит сэкономить средства в десятки миллионов долларов. На КС Бердичев был установлен один из первых трубчатых теплообменников-регенераторов. Полученные статистические данные и отзывы специалистов подтверждают их преимущество перед пластинчатыми регенераторами.

Позитивный опыт внедрения трубчатых регенераторов взамен пластинчатых на агрегатах ГТК-10 позволил приступить к внедрению их на других агрегатах производства НЗЛ. Согласно данным «УкрНИИгаз», потеря одного процента циклового воздуха приводит к уменьшению относительного КПД агрегата с регенератором типа ГТК-10, ГТ-750-6 на 1,8 относительных процентов. Реальные потери воздуха в агрегатах с пластинчатыми регенераторами после тысячи часов эксплуатации составляют 5…10 и больше процентов (в некоторых случаях до 30). Ремонт регенераторов дает дополнительный эффект только на некоторое время.

При потере 5 процентов циклового воздуха уменьшение абсолютного КПД составляет 1,8×5×0,27=2,43%. Использование трубчатого регенератора устраняет эти потери. Вместе с тем, увеличение степени регенерации при внедрении трубчатого регенератора с 0,66% — для пластинчатого до 0,8% — для трубчатого, гарантирует увеличение абсолютного КПД не меньше чем на 1,5%. При восстановлении герметичности изделия и увеличении степени регенерации изменение КПД составляет 3,93 процента. То есть потеря топливного газа уменьшается на 337 куб. м/час. Снижение потери топливного газа при реальном коэффициенте нагрузки 0,7 и работе агрегата на протяжении 5000 часов в год составляет 1179 тыс. куб. м (337×5000×0,7×10^-3=1179 тыс. куб. м/год). Сравнительно невысокая стоимость изготовления, монтажа, пусконаладочных работ теплообменника-регенератора трубчатого позволяют окупить эти затраты в течение нескольких лет.

Специалистами завода совместно со специалистами ДК «Укртрансгаз», ВНИПИтрансгаз и другими проектными организациями, приступили к изготовлению опытного образца, с дальнейшим запуском в серийное производство, газоводяных теплообменников, которые применяются на ГРС для подогрева газа, идущего на редуцирование. При использовании такого вида теплообменника значительно уменьшится расход топливного газа за счет интенсификации процесса теплообмена, обеспечиваемой принудительной циркуляцией теплоносителя между бытовым котлом, который осуществляет отопление помещения оператора на станции, и теплообменником. Это позволяет сократить затраты топливного газа и уменьшить размеры самих газораспределительных станций, т.е. площадка для установки ГРС будет значительно меньше обычной. Данная технология успешно применяется в западных странах, а также в России.

Предприятие внедряет новые идеи по модернизации выпускаемого и по разработке новых видов оборудования. На смену давно известным газораспределительным станциям «Энергия-1» и «Энергия-3» специалистами ОАО «Факел» осваивается производство автоматизированной ГРС нового поколения без постоянного присутствия оператора. В состав этих станций входят в частности, производимые ОАО «Факел» редуцирующий и переключающий узлы, фильтр-сепаратор, подогреватель газа (теплообменник-газ-вода), одоризатор, емкости для хранения одоранта, сбора конденсата, слива ДЭГ и др. При разработке этих станций используется опыт передовых мировых производителей.

Как известно, неэффективно устанавливать мощный подогреватель газа ПГ-10 или ПТПГ-30 на газораспределительных станциях, обеспечивающих небольшие населенные пункты, поскольку потребление газа там сравнительно невелико. Использование подогревателя не на полную мощность приводит к образованию конденсата в топочном пространстве, что в свою очередь, вызывает усиленную коррозию газоходов и ухудшает экологические показатели.

Специально для ГРС с расходом газа менее 5 тыс. куб. м/час был разработан и изготовлен подогреватель газа Факел-ПГ-5, к достоинствам которого можно отнести:
— высокий КПД за счет оригинальных конструкторских решений;
— автоматизированный запуск и контроль безопасности работы;
— высокая экономическая эффективность.

Конструкция подогревателя обеспечивает стабильную работу как с применением инжекционной, так и блочной горелки. Система автоматического управления работы подогревателя предусматривает ступенчатое регулирование мощности горелки, что позволяет экономнее расходовать топливный газ. Подогреватель рекомендуется в применении и для нефтяников — для нагревания попутного газового конденсата при добыче нефти. В 2005 году подогреватель газа Факел-ПГ-5 успешно прошел приемочные испытания и рекомендован в эксплуатацию всем подразделениям ДК «Укртрансгаз». В настоящее время проходит стендовые испытания модернизированный подогреватель газа Факел-ПГ-5 с плавным регулированием мощности горелки, что позволяет еще экономнее расходовать топливный газ.

ОАО «Факел» разработал и приступил к выпуску фильтров-сепараторов, предназначенных для очистки транспортируемого по газопроводам газа от влаги и механических примесей. Они используются как на газораспределительных станциях при давлении эксплуатации газа до 7,5 МПа, так и при среднем давлении 1,2 МПа. Этот фильтр позволяет очистить от механических примесей (степень очистки до 5 микрон), а также удалить влагу, которая может вывести из строя технологическое оборудование, установленное на газопроводах. Разработан целый ряд фильтров-сепараторов: ДУ-50, ДУ-80, ДУ-100, ДУ-150, ДУ-200, ДУ-300, в зависимости от качественных характеристик, заказчик или проектант самостоятельно определяет для себя, какой необходим фильтр. Использование фильтров-сепараторов позволит существенно улучшить эксплуатацию средств учета газа, продлить срок эксплуатации запорной и другого вида арматуры, установленной на газопроводах.

На сегодняшний день специалистами ОАО «Факел» разработана техническая документация на производство основных типоразмеров современных шкафных газорегулирующих установок и узлов учета расхода газа. В текущем году ОАО «Факел» предложит их подразделениям облгазов для замены отработавшего свой ресурс оборудования. Старые регуляторы, фильтры и счетчики уже не соответствуют современным требованиям, как по выполняемым функциям, так и поточности.

Для непосредственных потребителей природного газа в промышленности, быту и социальной сфере предлагается целый ряд газогорелочных устройств различной мощности и назначения, начиная от отопительного оборудования для коммунальных нужд и заканчивая металлургией. В связи с повышением цен на нефтепродукты строительство АГНКС в Украине постоянно возрастает. Сегодня Украина занимает первое место среди стран СНГ по использованию природного газа как моторного топлива. Сеть АГНКС Управления «Укравтогаз» ДК «Укртрансгаз» НАК «Нафтогаз Украины» состоит из 88 таких станций, расположенных в 67 городах, способных обеспечить до 70 тыс. автомобилей сжатым природным газом. Все это позволит обеспечить экологическую и энергетическую безопасность не только отдельных городов, но и государства в целом при значительном снижении потребления жидкого нефтяного топлива. Часто возникает вопрос: что дает переход транспортных средств на использование сжатого природного газа? Во-первых, резкое снижение затрат на доставку и заправку вследствие наличия разветвленной сети газопроводов, во-вторых, снижение стоимости топлива. Учитывая актуальность проблемы использования сжатого природного газа в качестве моторного топлива, ОАО «Факел» активно ведет подготовку к серийному производству металлопластиковых баллонов для транспортных средств. Сам баллон — облегченный и за счет этого дополнительно может быть увеличена полезная нагрузка на автомобиль. Коэффициент запаса прочности такого баллона составляет 3…3,1 — этот показатель выше, чем у аналогичного металлического баллона. В планах работы на перспективу — разработка и внедрение в производство АГНКС.

Также ОАО «Факел» освоено производство емкостного оборудования. В первую очередь — это востребованные на рынке емкости, предназначенные для подземного и наземного хранения сжиженного газа пропан-бутан, объемом от 5 до 25 куб. м и давлением до 16 атмосфер, а также емкостей для предприятий пищевой, химической и других отраслей промышленности.

18 февраля 2005 года ОАО «Факел» прошел сертификационный аудит компании Бюро Веритас Украина и получил сертификат соответствия качества ISO 9001—2000, аккредитация АNАВ (США) и UKAS (Великобритания), а в январе этого года подтвердил его. Большинство стран работают в системе стандартов ISO — это расширяет возможности в налаживании деловых контактов с зарубежными фирмами. На сегодняшний день предприятие развивает деловые контакты с фирмой Actaris, RMG (Германия), Gas Control (Чехия) и другими. Ряд представителей зарубежных фирм после посещения предприятия изъявляют желание сотрудничать в реализации совместных проектов.

Выпускаемая ОАО «Факел» продукция, в настоящее время находит сбыт не только в Украине, но и экспортируется в Россию, Беларусь, Молдову. Ведутся активные переговоры о поставках оборудования в Казахстан, Узбекистан, Туркмению, Таджикистан, страны дальнего зарубежья. Ведется работа в направлении выхода со всеми видами продукции и на рынки Прибалтики. Помимо производства продукции, ОАО «Факел» предлагает полный спектр услуг «под ключ»: доставка оборудования, его монтаж, запуск в эксплуатацию, обеспечивает гарантийное и послегарантийное обслуживание.

Европейский подход, гибкость и мобильность в отношениях с клиентами, надежная и стабильная работа сделали на сегодня ОАО «Факел» сильным игроком на рынке промышленного оборудования Украины и незаменимым звеном в работе нефтегазового комплекса Украины.

Ж. Ярмоленко

СПРАВКА
С 1996 г. ОАО «Факел» изготовлено 22 ТРТ для ГТК-10, которые смонтированы на КС ДК «Укртрансгаз» и ОАО «Газпром». В 2003 г. на КС Лубны ДК «Укртрансгаз» проведены приемочные испытания ТРТ для ГТ-750-6, которые подтвердили расчетные характеристики, и получена рекомендация к их серийному производству. На сегодняшний день в промышленной эксплуатации находятся 4 комплекта трубчатых теплообменников регенераторов.

• Основные виды промышленного газового оборудования:
• — автоматизированные газораспределительные станции;
• — подогреватели газа Факел-ПГ-5, ПГ-10, ПТПГ-30, ПГА-200, ПГВ;
• — автоматические одоризаторы газа;
• — фильтры-сепараторы;
• — теплообменники-регенераторы трубчатые для агрегатов ГТ-750-6, ГТК-10;
• — теплоутилизаторы;
• — емкостное оборудование;
• — горелочное оборудование;
• — теплообменное оборудование;
• — газобаллонное оборудование;
• — отопительное оборудование;
• — нестандартное оборудование.