Сепаратор УСГ 1,0-55 3.89.09.000-01 ПСМ-Дипломная работа-Оборудование для добычи и подготовки нефти и газа

Аннотация
В дипломном проекте рассмотрена технологическая схема Бейсугского месторождения. На месторождении установлены сепарационные установки для очистки углеводородного газа. Газ поступает по газопроводу для очистки от мех. примесей. Также мною было составлено техническое задание на сепарационную установку типа УСГ. Для данной установки мною было модернизировано направляющие устройство для эксплуатирования установки при высоком давлении, улучшения эффективности сепарации в широком диапазоне нагрузок, снизить потери напора. Описана конструкция и принцип работы сепаратора. Для всего оборудования установки задействованного в эксплуатации составлен график планово-предупредительных ремонтов, произведён расчёт штата рабочих, необходимых для обслуживания оборудования и составлен план ремонтных мастерских. Разработана карта смазки, рассчитан ее расход и периодичность замены. Выявлены вредные факторы, приведены требования безопасности к сосудам, работающим под давлением и пожарной безопасности на месторождении. Произведено технико-экономическое обоснование внедрения новой техники, выполнены расчёты по основным пунктам расходов, затрат на внедрение новой техники и её окупаемости.

5.Технические требования .
5.1Стандарты и нормативно-техническая документация.
ГОСТ 14249-80.Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность. ГОСТ24755-89. Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность укрепления отверстий. (ПБ10-115-96) «Правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением». ОСТ 26291-94. Сосуды и аппараты стальные сварные. Общие технологические условия.
5.2Состав изделия , требования к устройству .
Установка сепарационная состоит из сепаратора типа СЦВ и сборника отсепарированной жидкости с автоматическим сбросом жидкости по типу сборника, входящего в установку УСГ 1,0-55 3.89.09.000-01 ПСМ. Сепаратор представляет собой вертикальный цилиндрический сосуд с приварным днищем и крышкой, снабженный опорой для установки его на сборник жидкости. Штуцерами для входа и выхода газа, выхода отсепарированной жидкости и пробкой для слива. Внутренне пространство сепаратора по высоте разделено на 3 зоны:- верхнюю сепарационную камеру;- нижнюю сепарационную камеру;- нижнюю часть для сбора жидкости.
5.3 Требования к показателям назначения, надёжности и ремонтопригодности.
Установка сепарационная УСГ-1,0-55 М должна удовлетворять следующим требованиям:
-простота конструкции необходимая для достижения высокой работоспособности оборудования, эксплуатируемого в абразивной среде и жидкой среде, подверженного действию высоких давлений. Надежность оборудования, определяемая временем безотказной работы сепарационной установки. Обеспечивает безаварийное функционирование механизмов в течение расчетного времени (не менее20 лет);
-долговечность машин, механизмов и их деталей, представляющая собой время безотказной работы в нормальных условиях в часах, соответствующая межремонтному сроку или кратная ей, определяет сроки физического износа, соответствующего определенным технико-экономическим показателям. Ремонтоспособность оборудования должна создавать возможность реставрации или замены отдельных быстроизнашивающихся деталей или узлов непосредственно в промысловых условиях или в условиях механических мастерских. Основные технические параметры установки: рабочее давление 5,5МПА, наибольшая производительность 1,0 млн.м^3 ∕ сутки; масса 3640 кг.
5.4 Требования к унификации
При разработке конструкции установки сепарационной УСГ-1,0-55 3.89.09.000-01 ПСМ от конструкции серийной установки сепарационной УСГ-1,0-55 3.89.09.000-01 ПС должны быть заимствованы основные сборочные единицы (корпус, пробка, прокладки, патрубки, фланцы, штуцера, отстойник).
5.5Требования к безопасности эксплуатацию установки сепарационной
УСГ-1,0-55 3.89.09.000-01 ПСМ.
Эксплуатацию сепарационной установки необходимо выполнять в соответствии
с Правилами безопасности в нефтегазовой отрасли, Правилами технической эксплуатации электроустановок, Правилами техники безопасности при эксплуатации электроустановок и требованиями инструкций. Установка должна
монтироваться, эксплуатироваться и обслуживаться в соответствии с требованиями Правил устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением. Запрещается оставлять установку под давлением: -при прекращении подачи газа и температуры ниже 5 градусов;- при любой минусовой температуре в случае прекращения подачи теплоносителя в змеевик сборника жидкости..
5.6 Эргономические и эстетические требования.
Эргономические показатели должны обеспечить максимальную эффективность, безопасность и комфортность труда.
5.7Требования к патентной чистоте – установка сепарационная УСГ-1,0-55 М должна обладать патентной чистотой по странам СНГ, бывшим СЭВ, США, Англии, Франции, Японии, Германии.
5.8 Требования к номенклатуре изделия – корпус изготавливают из стали 09Г2С листовая сталь, патрубки штуцеров и фланцы- поковка ст20, прокладки- паронит.
5.9 Требования к эксплуатации – установки сепарационной УСГ-1,0-55 М рассчитан на длительную безотказную работу, для чего необходимо выполнение следующих требований : 
1) Перед пуском установки следует: осмотреть корпуса, фланцевые соединения, манометры, пробки и запорную арматуру; убедиться в наличии и исправности предохранительного клапана на подводящем газопроводе; при пуске установки, состоящей из сепаратора типа СЦВ в сочетании с сборником жидкости необходимо через бобышку с пробкой в крышке сепаратора залить 5-7 литров воды для образования гидрозатвора; при пуске установки, состоящей из сепаратора типа СЦВ сборника с автоматическим сбросом жидкости необходимо через пробку на крышке сепаратора залить количество воды, соответствующее моменту срабатывания поплавка сборника и начала сброса жидкости; при пуске установки при минусовых температурах заливке подлежат любые неагрессивные жидкости, не замерзающие при температуре пуска, а также при обязательной подаче теплоносителя в змеевик сборника жидкости.
2) Пуск при этом следует производить в следующем порядке: обеспечить давление в установке (1,5-2)МПА и в течение 15 минут «прогреть» стенки корпуса потоком газа; плавно повысить давление до проектной величины, обеспечив номинальный расход газа через сепаратор.
6.Экономические показатели.
6.1. Ориентировочный экономический эффект от применения одной установки сепарационной УСГ-1,0-55 М – в дипломном проекте не подсчитывается.
6.2. Срок окупаемости затрат – 3шт до30.08.09.
6.3. Лимитная цена- в дипломном проекте не подсчитывается.
6.4. Предполагаемая потребность – 3шт до 30.08.09 должно заказано предприятием.
7. Стадии и этапы разработки.
7.1. Разработка конструкторской документации для изготовления опытной партии установки сепарационной УСГ-1,0-55 М до 28.06.09.
7.2. Изготовление и предварительные испытания установки сепарационной УСГ-1,0-55 М
7.3. Приёмочные испытания опытной партии установки сепарационной УСГ1,0-55М.
7.4. Корректировка конструкторской документации на установочную серию.
7.5. Изготовление установочной серии установки сепарационной УСГ-1,0-55 М.
5.Расчет проектируемого аппарата.
5.1 Требования к проектируемому аппарату.
При выборе основных конструктивных параметров сепараторов должны учитываться: производительность, рабочие давление. При конструировании новых аппаратов знание этих параметров является необходимым. Однако даже наличие этих параметров приводит к трудностям при конструировании и выборе сепараторов для определенных условий, так как отсутствуют единые методические основы расчета отдельных элементов и сепараторов в целом. Установки должны обеспечить длительное работоспособное состояние, поэтому при конструктивной проработке учитывают прочность, герметичность и надежность конструкции, т.к. аппараты нефтегазовых промыслов обычно работают в тяжелых условиях.[2]
Согласно технологическим данным Бейсугского месторождения выбирается сепарационная установка, которая смогла бы, обеспечить рабочее давление 5,5 МПа и производительность 1млн. /. сут
1. Расчеты выполнены по предельным нагрузкам для статической нагрузки (внутренне избыточное давление).
2. Конструкция сосудов, применяемые материалы и сварные соединения соответствуют требованиям «Правил устройства и безопасности эксплуатации сосудов, работающих под давлением» (ПБ 10-115-96) и ОСТ 26 291-94.
3. Группа сосудов 1 по ОСТ 26 291-94 и ПБ 10-115-96. Длина контролируемых швов по ОСТ 26 291-94 100% от общей длины швов.
4. Стыковые сварные швы – автоматической сваркой на остающейся подкладке (кольцевые) или на съемной (продольные).
5. В расчете приняты следующие допущения:
а) Внешние силовые воздействия на элементы корпусов отсутствуют;
б) Отверстия диаметром до 30мм с вваренными бобышками не требуют укрепления.
6. Укрепление отверстий – проходящим штуцером и стенкой сосуда.
Допустимые напряжения при определены по таблице линейной интерполяции: а) для стали 09Г2С: МПа, МПа
б) для стали 20: МПа МПа. Расчет корпуса ведут по отдельным элементам. В соответствии [4] корпус рассматривается как оболочка и рассчитывается по стандартным расчётным схемам для толстостенных сосудов и вертикальных аппаратов, работающих под давлением.
Рабочее давление р, 5,5в МПа.