Газораспределительная станция (ГРС, в международной практике City Gate) — это точка, где природный газ из магистрального газопровода высокого давления передаётся в распределительную сеть города или региона. На этой границе станция решает сразу несколько задач: принимает и очищает газ, измеряет передаваемое количество для коммерческого учёта, компенсирует подогревом охлаждение при снижении давления, ступенчато понижает давление до уровня, допустимого для распределительной сети, одорирует газ и обеспечивает удалённый контроль всех этих функций. Как правило, такие станции располагают сразу за пределами городской застройки.
О терминологии: на некоторых рынках и в тендерной документации станции на входе в город также обозначают аббревиатурой RMS (regulating and metering station). На этой странице под City Gate понимается станция на границе магистральной и распределительной систем. Пункты редуцирования и учёта на вводе промышленного предприятия, электростанции или промышленной зоны рассматриваются отдельно на странице RMS/PRMS.
Чем ГРС отличается от RMS и блока редуцирования
Признак | Газораспределительная станция (City Gate) | RMS/PRMS и блок редуцирования |
Расположение | Граница магистрального газопровода и распределительной сети города или региона | RMS: точка поставки промышленному, энергетическому или районному потребителю; блок редуцирования: любая точка, где нужно снизить давление |
Основная задача | Бесперебойное снабжение всей распределительной сети газом заданного давления | RMS: редуцирование и учёт для одного потребителя или объекта; блок редуцирования: только поддержание давления |
Учёт | Как правило, коммерческий учёт между двумя операторами | RMS: учёт потребления или расчётный учёт; блок редуцирования: только контроль |
Одоризация | Выполняется на станции или в точке, установленной нормативными требованиями для газа, поступающего в распределение | Обычно не требуется, если газ поступает из уже одорированной сети |
Подогрев | В большинстве случаев необходим из-за большого перепада давления | Оценивается в зависимости от перепада давления и параметров газа |
Резервирование | Параллельные линии и резервное оборудование принципиальны, так как от станции зависит вся сеть | Выбирается по допустимости перерыва подачи для потребителя |
Функциональные блоки станции
1. Вход и отключение: Входная запорная арматура от магистрали; в ряде проектов — кран аварийного отключения с дистанционным управлением.
2. Очистка газа: Удаление твёрдых частиц и жидкости до того, как они попадут в расходомеры, змеевик подогревателя и регуляторы.
3. Коммерческий учёт: Определение передаваемого количества газа, при необходимости с анализом качества для учёта по энергии.
4. Подогрев: Предварительный подвод тепла для компенсации охлаждения при редуцировании.
5. Ступенчатое редуцирование и защита от превышения давления: Параллельные линии редуцирования с мониторами, ПЗК и ПСК.
6. Одоризация: Ввод одоранта в газ, поступающий в распределительную сеть.
7. Выход и контроль: Выход в распределительную сеть, местный шкаф управления и канал удалённого мониторинга.
Располагать узел учёта до или после редуцирования решают с учётом технологии расходомера, шума регуляторов, стабильности температуры и того, где проходит граница ответственности. Выбор подогревателя и регулирование температуры подробно описаны на странице о блоках подогрева, подбор регуляторов и защитной арматуры — на странице о блоках редуцирования.
Граница ответственности между транспортом и распределением
Главное отличие ГРС от обычного пункта редуцирования в том, что она находится между системами двух разных операторов. Поскольку здесь переходят право собственности на газ и ответственность за него, входной учёт, как правило, является коммерческим, а неопределённость измерительной системы, способ проверки, архивы и обмен данными определяются соглашениями сторон и национальным законодательством. Точно так же в начале проекта нужно определить, какая часть станции принадлежит какому оператору, кто её обслуживает и как задаются выходное давление и условия поставки. От этой границы напрямую зависит и размещение оборудования.
Одоризация
Газ в распределительной сети одорируют, чтобы люди могли заметить его утечку. Нормативные документы могут устанавливать конкретные критерии: например, федеральные правила безопасности трубопроводов США требуют, чтобы горючий газ в распределительных сетях легко ощущался человеком с нормальным обонянием при концентрации в воздухе, равной одной пятой нижнего концентрационного предела распространения пламени, и предписывают периодически контролировать уровень запаха. Место ввода, вид одоранта и ответственность за одоризацию определяются законодательством каждой страны и соглашениями между операторами транспорта и распределения.
Одоризационная установка на станции включает ёмкость одоранта, дозирующее оборудование и блок управления. В качестве одорантов обычно применяют сернистые соединения; их концентрацию в газе можно определять хроматографическими методами. Дозирование пропорционально расходу газа, контроль уровня в ёмкости, безопасная заправка и хранение одоранта входят в задачи проектирования. Поскольку европейский стандарт на пункты редуцирования выводит вспомогательные системы, в том числе одоризацию, за пределы своей области применения, установку следует выделять в отдельный раздел технического задания.
Бесперебойность подачи и планирование производительности
За одной ГРС могут стоять тысячи квартир, предприятий торговли и промышленных потребителей, поэтому ключевая цель проектирования — чтобы отказ одного элемента не прерывал подачу. Редуцирование обычно выполняют минимум двумя параллельными линиями с монитором и ПЗК на каждой, резервирование предусматривают также для подогревателей, фильтров и измерительных линий. При планировании производительности учитывают не только зимний пик потребления, но и малые летние расходы: станция должна обеспечивать достаточную пропускную способность в пик и при этом устойчивое регулирование и подходящий диапазон измерений на малых расходах. Обычно это решают линиями разной производительности или параллельными линиями, включаемыми последовательно. Запас на рост потребления по мере развития города также входит в планирование.
Удалённый контроль и данные
ГРС, как правило, работают без постоянного персонала и контролируются из центральной диспетчерской. Типичные контролируемые параметры: давление на входе и выходе, температура газа, расход и накопленный объём, перепад давления на фильтрах, состояние ПЗК и подогревателей, уровень одоранта. Сигналы собираются в шкафу управления станции и могут передаваться в систему SCADA. С кем, как часто и с какими мерами защиты обмениваться данными коммерческого учёта, следует определить отдельно.
Участие TLY Enerji
В проектах газораспределительных станций TLY Enerji может оказать инженерную поддержку при выборе технологий измерения и управления, поставке средств измерения и анализаторов, системной интеграции, монтаже на объекте, испытаниях и пусконаладке. В объём работ можно включить мониторинг, сбор данных и отчётность на базе ПЛК и SCADA, а также техническую поддержку после пуска. Какие функциональные блоки станции войдут в объём TLY, согласуется на основе технического задания и границ ответственности операторов.
Данные для предварительной оценки
· Диапазон рабочего давления магистрали и требуемое давление на выходе в распределительную сеть
· Сезонные пиковый и минимальный расходы и ожидаемый рост потребления
· Граница ответственности и собственности между операторами транспорта и распределения
· Соглашения и нормативные требования к коммерческому учёту
· Состав газа, влагосодержание и температура на входе
· Ответственность за одоризацию, тип одоранта и требования к дозированию
· Критерии резервирования и бесперебойности подачи
· Подключение к центральной системе управления и требования к обмену данными
Связанные решения
· Пункты редуцирования и учёта газа (RMS / PRMS): Совмещённые редуцирование и учёт в точках поставки потребителям и объектам.
· Блоки подогрева, редуцирования и учёта газа: Типы подогревателей, регулирование температуры и влияние подогрева на учёт.
· Узлы коммерческого учёта природного газа: Неопределённость, проверка и архивирование при учёте между операторами.
· Блочные пункты редуцирования газа: Подбор и компоновка регуляторов, мониторов и ПЗК.
Вопросы о газораспределительных станциях
City Gate и RMS — это одно и то же?
Терминология зависит от рынка: в ряде тендеров и технических требований станции на входе в город тоже называют RMS. По функциям же City Gate — это станция на границе транспорта и распределения, которая выполняет, в частности, одоризацию и коммерческий учёт между двумя операторами. Пункт редуцирования и учёта, питающий одного потребителя или объект, имеет более узкий круг задач.
Почему одоризацию выполняют на ГРС?
Газ в распределительной сети должен ощущаться при утечке, тогда как в магистральных газопроводах одоризация требуется не всегда. Поэтому одорант часто вводят в точке, где газ поступает в распределительную сеть. Конкретное место ввода, вид одоранта и ответственность при этом зависят от национального законодательства и соглашений между операторами транспорта и распределения.
Всегда ли на ГРС нужен подогрев газа?
На большинстве ГРС давление снижается с магистрального до распределительного уровня с большим перепадом, поэтому подогрев обычно необходим. Окончательное решение принимают по расчёту температуры на выходе регулятора из входных давления и температуры, выходного давления, расхода и состава газа, сравнивая её с границами гидратообразования, обмерзания и возможностями оборудования. Расчёт должен охватывать самые холодные входные условия года.
Как справиться с большой разницей летнего и зимнего расхода?
В сетях с преобладанием бытового потребления разница между зимним пиком и летним расходом бывает очень большой, и одна крупная линия может плохо регулировать и неточно измерять на малых расходах. Поэтому рассматривают линии разной производительности, параллельные линии, включаемые по расходу, или расходомеры с широким диапазоном. Выбор должен опираться на фактические данные о профиле потребления.