Часть 2. Комплексная система газоснабжения судоверфи: основные элементы
В таких типах предприятий целесообразно применение комплексного подхода к проектированию, учитывающего все технологические особенности и позволяющего построить надежную систему с высокими эксплуатационными характеристиками на долгие годы вперед.
Система газоснабжения состоит из следующих основных элементов:
- Источник аргона
- Источник углекислоты
- Источник кислорода
- Источник воздуха
- Источник азота
- Источник ацетилена
- Источник пропана
- Узел для приготовления сварочной смеси
- Наполнительная станция для смесей
- Наполнительная станция для углекислоты
- Наполнительная станция для кислорода
- Наполнительная станция для пропана
- Система подачи азота под высоким давлением
- Система контроля качества
- Система управления по принципу тотал газ менеджмент (total gas management)
- Система безопасности
Источник аргона
Источником аргона для металлообрабатывающих предприятий в 99% случаев — привозной аргон от ВРУ (воздухо-разделительных установок). Чтобы добыть аргон из воздуха необходимо переработать огромное количество воздуха (см. Рис 3 Содержание газов в воздухе), поэтому ВРУ, способные генерировать аргон, устанавливаются только на больших химических или металлургических заводах с высоким потреблением технических газов.
Аргон доставляется автомобильным или железнодорожным транспортом в сжиженном состоянии в изотермических емкостях и сливается в криогенные хранилища, которые также называют газификаторы, хранилища, емкости и т.п.
Заправка газификаторов осуществляется при помощи криогенных насосов для снижения потерь и исключения простоя оборудования. Сейчас насосы для перекачивания устанавливаются непосредственно на транспорт, но могут быть и резервные системы рядом с хранилищем. В стационарных емкостях сжиженный аргон хранится при минимальном давлении или под рабочим уже готовый к использованию.
Из криогенных хранилищ аргон может подаваться на:
- криогенный насос для наполнения баллонов/моноблоков чистым аргоном или для приготовления сварочной смеси;
- атмосферный испаритель (газификатор) для обеспечения производства аргоном или сварочной смесью (см. раздел Узел приготовления сварочной смеси);
- станцию заправки криоцилиндров (малых, транспортабельных криогенных сосудов) — этот процесс наиболее экономически целесообразен, чем использование баллонов, например, если требуется чистый аргон для сварки нержавеющих сталей или алюминия.
Источник углекислоты
Углекислота так же, как и аргон, доставляется автомобильным или железнодорожным транспортом в сниженном состоянии в изотермических емкостях и сливается в криогенные хранилища (или термоизолированные). Часто в России ёмкости для хранения сжиженной углекислоты изготавливают не в виде термоса, а в виде одностеночного сосуда с внешней изоляцией (изоляция может быть практически из любого материала).
Заправка газификаторов осуществляется при помощи насосов для снижения потерь и исключения простоя оборудования. Сейчас насосы для перекачивания устанавливаются непосредственно на транспорт, но могут быть и резервные системы рядом с хранилищем.
Из сосуда углекислота может подаваться на:
- насос для наполнения баллонов/моноблоков чистой углекислотой или для приготовления сварочной смеси;
- атмосферный испаритель, в котором есть электрический (жидкостной) испаритель-нагреватель для обеспечения производства чистой углекислотой или сварочной смесью (см. раздел Узел приготовления сварочной смеси). В России атмосферный и электрический (жидкостной) испаритель совместно не используют, не видя в этом смысла. Но совместное их использование позволяет снизить эксплуатационные затраты — увеличивается ресурс нагревателей и снижается расход электроэнергии.
- станцию заправки криоцилиндров (малых, транспортабельных криогенных сосудов) — этот процесс более экономичен, чем использование баллонов.
Источник кислорода
Возможны два варианта обеспечения производства кислородом. Первый — такой же как и для аргона и углекислоты: доставляется автомобильным или железнодорожным транспортом в сжиженном состоянии в изотермических емкостях и сливается в криогенные хранилища, которые также называют газификаторы, хранилища, емкости и тп.
Заправка газификаторов осуществляется при помощи криогенных насосов для снижения потерь и исключения простоя оборудования. Сейчас насосы для перекачивания устанавливаются непосредственно на транспорт, но могут быть и резервные системы рядом с хранилищем. В стационарных емкостях сжиженный кислород хранится при минимальном давлении или под рабочим уже готовый к использованию.
Из криогенных хранилищ кислород может подаваться на:
- криогенный насос для наполнения баллонов/моноблоков чистым кислородом;
- атмосферный испаритель (газификатор) для обеспечения производства кислородом;
- станцию заправки криоцилиндров (малых, транспортабельных криогенных сосудов) — этот процесс более экономичен, чем использование баллонов.
Второй вариант — это генерация (производство) кислорода на месте потребления. Но есть один важный аспект – качество газа. Для термической резки качество газа не должно быть ниже, чем 99,5 % (объемная доля), а желательно и выше. Требуемый уровень качества кислорода могут обеспечить только криогенные установки по разделению воздуха, все остальные процессы разделения воздуха типа мембранной, адсорбционной не способны дать требуемую чистоту. Таким образом блочная криогенная система производства кислорода без детализации будет состоять из: компрессора, холодного блока, блока резервирования. В процессе производства кислорода вся эта система сможет обеспечить предприятие и сжатым воздухом, и азотом, поэтому этот вариант — одно из лучших решений по обеспечению производства кислородом.
Также с блока резерва (резервной накопительной системы) кислород может поступать на:
- криогенный насос для наполнения баллонов/моноблоков чистым кислородом;
- на атмосферный испаритель (газификатор) для обеспечения производства кислородом;
- станцию заправки криоцилиндров (малых, транспортабельных криогенных сосудов) — этот процесс более экономичен, чем использование баллонов.
Источник азота
Азот в зависимости от выбранного генерального пути развития системы газоснабжения, может быть получен также, как и кислород, двумя способами: генерация на месте или привозной. В случае привозного — система повторяется с точностью как у аргона или кислорода, т.к. это три блока разделения воздуха и относятся они к воздушным газам. Доставка осуществляется автомобильным или железнодорожным транспортом в сжиженном состоянии в изотермических емкостях и сливается в криогенные хранилища, которые также называют газификаторы, хранилища, емкости и тп.
Заправка газификаторов осуществляется при помощи криогенных насосов для снижения потерь и исключения простоя оборудования. Сейчас насосы для перекачивания устанавливаются непосредственно на транспорт, но могут быть и резервные системы рядом с хранилищем. В стационарных емкостях сжиженный азот хранится при минимальном давлении или под рабочим уже готовый к использованию.
Во втором случае — азот генерируется на месте в установке и подается потребителям на:
- криогенный насос для наполнения баллонов/моноблоков/реципиентов чистым азотом;
- атмосферный испаритель (газификатор) для обеспечения производства азотом;
- станцию заправки криоцилиндров (малых, транспортабельных криогенных сосудов) — этот процесс более экономичен, чем использование баллонов, если в процессе производства требуется чистый азот;
- станцию нагнетания сверх высокого давления для выполнения опрессовки трубопроводов и продувок.
Источник воздуха
Воздух может быть побочным продуктом производства кислорода и азота или самостоятельным. В случае побочного производства воздух всегда чист, осушен и охлажден, может сразу использоваться потребителями. В ином случае — при использовании отдельного компрессора для получения сжатого воздуха требуется система, которая обеспечивает подачу воздуха из блочно-модульной системы. Такая система будет включать:
- воздухоподготовку
- компрессоры
- осушку
- охлаждение
- ресиверы
Система газоснабжения судостроительного, судоремонтного, платформостроительного заводов, в т. ч. Центра строительства крупнотоннажных морских сооружений (ЦСКМС) требует комплексного подхода на всех этапах от проектирования до поставки оборудования и монтажа.
Получите консультацию от нашей инженерной группы по оборудованию, технологиям и системам газоснабжения по тел.:
- +7 (925) 482-30-01
- + 7 (499) 288 27 48
- sale@gas-solutions.ru