Еще раз - про газ

   Проблемы, связанные с транспортировкой, хранением и использованием газа, приобретают с каждым годом все большую актуальность. На XV Международном симпозиуме «Потребители-производители компрессоров и компрессорного оборудования» была представлена* Научнотехническая политика ОАО «Газпром» в области газоперекачивающей техники на период до 2020 года, дан анализ структуры парка ГПА и тенденций развития газоперекачивающей техники, сформулированы специфические характеристики оборудования. Отмечено, что «...все оборудование разрабатывается с учетом современных требований к энергосбережению и экологии...». Прозвучало и много других интересных, полезных положений и решений, однако есть и противоречивые. К таковым относятся положения, касающиеся использования сухих газовых уплотнений Своеобразная «идеализация» этих уплотнений привела к тому, что они стали внедряться

Хотелось бы обратить внимание на экологический аспект использования СГУ, не отраженный в материалах симпозиума. К 2010 году более сотни компрессоров ОАО «Газпром» уже оснащены сухими газовыми уплотнениями. К чему это ведет? Конструкция СГУ предусматривает плановые утечки (20...120 л/мин., в среднем 70 л/мин.) перекачиваемого газа в атмосферу. На каждом компрессоре установлено два таких уплотнения. За год работы (принято 5000 ч) одного компрессора, оснащенного СГУ, в атмосферу выбрасывается 42 тыс. м3 (70 л/мин. х 2 шт. х х 60 мин. х5000 ч/ 1000 л) природного газа. Несложно подсчитать, что ежегодные выбросы на 100 машин составят не менее 4,2 млн м3 непригодного для дыхания человека газа и потерь невосполнимого природного богатства России. Убыток от потерянного перекачиваемого газа с компрессоров, оснащенных СГУ до 2011 г. (120 шт.), при среднегодовой цене $ 250...350 за 1000 м3 составит более $1,5 млн в год. Хорошо, что не все компрессоры, эксплуатирующиеся в ОАО «Газпром» (более 4000 шт.), оснащены СГУ.

Для сравнения отметим, что при ремонте оборудования на компрессорной станции и отключении напорного и всасывающего трубопроводов газа общей длиной 1 км, диаметром 1,4 м при давлении газа 55...60 кгс/см2 в атмосферу сбрасывается около 85 тыс. нм3 газа, что почти в 60 раз меньше, чем ежегодные утечки из сухих газовых уплотнений 120 работающих компрессоров. По материалам журнала, серьезное внимание исключению утечек газа уделяют зарубежные компании. Так, HOERBIGER отмечает, что «...природный газ способствует глобальному потеплению в 22 раза сильнее, чем углекислый газ». Эта компания, используя новые материалы и конструкцию уплотнительных колец, полностью устранила утечки газа на ТЭЦ в Великобритании. Siemens в конструкции установки STC-ТСО выполнила многоступенчатый компрессор герметичным относительно внешней среды, «...при этом система газового уплотнения не требуется». Отмечается, что «чем больше количество компонентов, из которых состоит система, тем ниже ее надежность».

Что касается систем с сухими газовыми уплотнениями, следует учитывать, что разработчики СГУ не предоставляют данные о затратах, связанных с:
реализацией систем получения затворного (буферного) Рис. 2. Щелевое уплотнение с плавающими кольцами нагнетателей Ц-6,3;НЦ-16
оснащением системы дожимными
компрессорными станциями;
установкой трубопроводов подвода-отвода газа;
осушением и очисткой газов;
потерями масла;
потерями перекачиваемого и затворного газа;
созданием вспомогательных и обслуживающих систем;
Ф более высококвалифицированным обслуживанием систем с СГУ.
Наличие большого числа оборудования и систем, участвующих в обеспечении работоспособности СГУ, негерметичность самого уплотнения снижают надежность системы в целом и делают проблематичным получение высоких значений КПД.

Дальнейшая установка СГУ на компрессоры перекачки природного газа приведет к продолжению роста материальных и финансовых потерь, ухудшению экологических показателей технологического процесса.

К сожалению, положительные свойства масляных торцовых (не щелевых, рис. 2) уплотнений, которыми оснащены до 25% эксплуатируемых сейчас компрессоров, на симпозиуме не нашли отражения, хотя по результатам их эксплуатации формулируются требования к уплотнительной технике на ближайшую перспективу. Масляные торцовые уплотнения при их использовании характеризуются следующими особенностями:
полностью исключаются утечки перекачиваемого газа в атмосферу;
используется общая рабочая среда (масло) в уплотнениях и подшипниках компрессоров;
низкая чувствительность к перемещениям ротора, так как масло обладает высокой демпфирующей способностью;
не требуются вспомогательные системы и оборудование, внешние трубопроводы подвода-отвода затворного и перекачиваемого газа.
В настоящее время продолжается разработка и внедрение более совершенных масляных систем и оборудования. Так, установка двойных торцовых уплотнений (рис. 4) на Касимовской КС позволила сократить расход масла в 50 раз по сравнению со щелевыми до уровня 0,022 л/ч. С целью снижения мощности насосов прокачки масла предлагаются системы с использованием статического выравнивания давления в масляной системе и уплотняемого газа. Это позволяет исключить необходимость повышения давления масла с атмосферного (из маслобака) до рабочего в уплотнении и снизить потребление электроэнергии в 6 раз.

С использованием масляных торцовых уплотнений успешно решаются задачи, поставленные Газпромом по повышению надежности, ресурса и межремонтного срока службы компрессорной установки.

Сказанное выше ни в коей мере не призывает игнорировать сухие газовые уплотнения. Применение СГУ эффективно, безопасно и оправданно в герметичных компрессорах, установках и системах получения газов, являющихся компонентами воздуха (азота, кислорода, водорода). Однако использование СГУ в механизмах и агрегатах, включая компрессоры, не обеспечивающих герметичности относительно внешней среды при работе с вредными для человека газами, должно быть обосновано очень основательно. Не случайно, для других видов оборудования, поставляемого на объекты ОАО «Газпром»,— насосов, арматуры, трубопроводов утечки в атмосферу запрещены законодательно