О перспективах автономного энергоснабжения крановых площадок магистральных газопроводов
В настоящее время строительство новых магистральных газопроводов и расширение существующей сети для освоения новых газовых месторождений в труднодоступных районах Сибири, Дальнего Востока и Крайнего Севера сопряжено с задачей надежного энергоснабжения оборудования крановых площадок этих газопроводов.
Отсутствие развитой инфраструктуры в этих труднодоступных районах (прежде всего отсутствие дорог и сетей электропередач) делает неприемлемым использование традиционного подхода электроснабжения путем подключения к действующим сетям ЛЭП и параллельной прокладки линий электропередачи вдоль газопровода. Такое дополнительное строительство часто становится экономически нерентабельным.
Альтернативным решением этой задачи является автономное электроснабжение, предусматривающее выработку электроэнергии для каждой крановой площадки автономным генератором с надежной транспортировкой для него топлива, которым выступает сам магистральный газ.
Исходя из опыта эксплуатации оборудования крановых площадок магистральных газопроводов в условиях, указанных выше районов, можно определить, что основными и крайне важными требованиями для технической базы, на основе которой решается эта задача, является высокая надежность работы оборудования, автономность, без непосредственного присутствия эксплуатирующего персонала, с полной автоматизацией работы всех подсистем, предусматривающая лишь удаленный мониторинг с диспетчерского пункта и длительный интервал для проведения регламентных работ по техническому обслуживанию (не менее одного месяца).
Анализ разработок и реализованных проектов по автономному энергоснабжению крановых узлов магистральных газопроводов, выполненных рядом отечественных компаний, показывает, что ими чаще всего используется блочно-компонуемый подход построения автономных электростанций, основным элементом которых являются различные виды электрогенераторных установок (прежде всего с газопоршневыми, газотурбинными или дизельными двигателями).
Эти разработки находятся в разной степени готовности и промышленного освоения и, по нашему мнению, не удовлетворяют в полной мере требованиям к автономному энергоснабжению, обозначенными выше.
В частности, уровень автоматизации блочно-компонуемых электростанций БКЭС этих компаний и степень интегрированности всех их подсистем не позволяет в полной мере считать их автономными, что подтверждается опытом их эксплуатации.
Компании «НПП-Техноавтомат» удалось наиболее полно достигнуть выполнение высоких требований по автономности и надежности работы комплекса оборудования крановых площадок магистральных газопроводов в ряде успешных проектов, использованием комплексного подхода к решению такой задачи. К числу таких проектов можно отнести, в частности, строительство газопровода «Ванкор-Хальмерпаютенское от ЦПС Ванкорского месторождения ОАО «НК «Роснефть» до межпромыслового газопровода ООО «ЛУКОЙЛ-Западная Сибирь». В качестве автономного энергоснабжения на этом газопроводе используются пункты энергоснабжения и контроля (АПЭК) производства ООО «НПП-Техноавтомат», основным агрегатом которых является МТУ (микротурбинная установка) американской компании «Capstone».
Отличительной особенностью компоновочного решения изделий АПЭК является моноблочность исполнения, использование гибкого многоуровневого резерва, в том числе силовых агрегатов, в качестве которых используются высоконадежные МТУ «Capstone-С30».
Эти установки зарекомендовали себя как высоконадежные агрегаты, работающие на различных видах газового топлива (от природного по ГОСТ 5542-87, ПНГ до биогаза, а также низкокалорийных, с нестабильным составом, включающим в себя сероводород до 7%) и превосходят по ряду показателей другие существующие виды установок. Прежде всего по надежности, ресурсу, интервалу сервисного обслуживания, а также по КПД газовой турбины и массогабаритным показателям.
Эти показатели подтверждаются как мировым опытом, так и опытом эксплуатации в РФ, на указанных выше объектах.
Важным элементом резерва является также наличие в схеме АПЭК двух параллельных редуцирующих газовых линий, которые подключаются к двум смежным участкам магистрального газопровода, связанных с крановым узлом площадки магистрального газопровода. Данное техническое решение, приоритет которого подтвержден заявкой на полезную модель (рег. № 2013107569), позволяет обеспечивать бесперебойное электроснабжение крановой площадки магистрального газопровода даже в случае блокирования участков газопровода при авариях или профилактических работах.
Компанией «НПП-Техноавтомат», при создании АПЭК, учтен многолетний опыт по внедрению, эксплуатации и техническому обслуживанию комплексов высокотехнологического автоматизированного оборудования, решающее задачу надежного, непрерывного и автономного энергоснабжения крановых площадок магистральных газопроводов.
Это позволило объединить в моноблочном исполнении АПЭК весь необходимый комплекс оборудования, максимально решающий все технические задачи обеспечения работы крановой площадки магистрального газопровода, от контроля и управления крановым узлом, до ЭХЗ трубопровода, охранной сигнализации, видеонаблюдения территории площадки и телемеханики. При этом, контроль и управление оборудованием, обеспечивающего работу как самой крановой площадки, так систем его жизнеобеспечения, осуществляется в автоматическом режиме единой САУ АПЭК, связанной каналом телемеханики с центральным диспетчерским пунктом магистрального газопровода.
К числу функций автоматического контроля, который осуществляет САУ, относится и периодическое тестирование резервных агрегатов и устройств, что позволяет поддерживать их в постоянной готовности и заблаговременно определить необходимость прибытия на объект обслуживающего персонала.
Накопленный «НПП-Техноавтомат» опыт создания и успешной эксплуатации установок энергоснабжения крановых площадок при строительстве ряда газопроводов, а также анализ использования разработок других компаний, позволил определить перспективный подход ко всему комплексу работ такого строительства. Этот подход состоит, прежде всего, в оптимальности компоновки оборудования АПЭК, сочетающий в моноблочном исполнении максимум технологических задач крановой площадки, от энергоснабжения, автоматики, электрохимической защиты, телемеханики и до охраны объекта.
Моноблочность исполнения, резервирование основных агрегатов АПЭК и локальная замкнутость всех его подсистем на собственную САУ позволяет создать установку с максимальной заводской готовностью и проведением соответствующих испытаний в «комфортных» заводских условиях, которые минимизируют затраты на последующих этапах монтажа, пусконаладки оборудования и его эксплуатации на объекте. Все это обеспечивает сокращение затрат на закупку всего комплекса оборудования крановой площадки, как при строительстве магистрального газопровода, так и при его последующей эксплуатации.
