РУКОВОДЯЩИЙ МЕТОДИЧЕСКИЙ ДОКУМЕНТ

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО РАСЧЕТУ НОРМ РАСХОДА И
ПОТРЕБНОСТИ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ НА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ
НУЖДЫ СЛУЖБ ЭЛЕКТРОХИМЗАЩИТЫ МАГИСТРАЛЬНЫХ
ГАЗОПРОВОДОВ И ГАЗОПРОМЫСЛОВОГО ОБОРУДОВАНИЯ

РД 51-129-87

СОГЛАСОВАНО Начальник отдела защиты от коррозии Мингазпрома А.С. Мельситдиновым 12 октября 1987 г., директором Средазниигаза Н.Х. Алимухамедовым, зав. Базовым центром стандартизации Средазниигаза Р.И. Борном, ведущим научным сотрудником отдела экономических исследований А.П. Тоня, н.с. отдела экономических исследований Л.А. Майером, ст.инженер базового отдела стандартизации Р.И. Юфимовой, начальником отдела защиты от коррозии ВПО Союзузбекгазпром Г.Г. Винокурцевым, зам. начальника ВПО Союзузбекгазпром М.Х. Хашимовым.

УТВЕРЖДЕНО Зам. начальника технического Управления Мингазпрома начальник отдела нормирования МТР Е.Д. Розовым 12 октября 1987 г.

Настоящий руководящий методический документ (РД) содержит методику расчета норм расхода и потребности электроэнергии для электрохимзащиты газопроводов и газопромыслового оборудования.

Настоящий документ распространяется на нормативные и производственные службы предприятий по добыче и транспорту газа, производственные объединения по газификации.

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Нормирование расхода электрической энергии - это установление плановой меры ее потребления на производство единицы продукции (работы) установленного качества.

Норма расхода электроэнергии служит не только для планирования потребления этого ресурса, но и для оценки эффективности его использования.

Нормы расхода электроэнергии классифицируются на индивидуальные и групповые, а также по составу расходов, на технологические и общепроизводственные.

1.2. Индивидуальная норма расхода электрической энергии предназначена для внутрипроизводственного применения при определении потребности в энергоресурсе отдельного структурного подразделения, предприятия.

1.3. Групповая норма расхода устанавливает энергоемкость конечного целевого эффекта производственной деятельности предприятия и служит для определения потребности в энергоресурсе на планируемый объем работ.

Групповая норма расхода электроэнергии является средневзвешенной величиной из индивидуальных или групповых норм расхода низшего уровня управления производством.

1.4. Технологическая норма расхода - это норма расхода электроэнергии, которая учитывает ее расходы на основные и вспомогательные технологические процессы производства, а также технически неизбежные потери энергии при работе оборудования.

1.5 Общепроизводственная норма расхода электроэнергии, которая учитывает расходы энергии на основные и вспомогательные нужды производства (общепроизводственное цеховое и заводское потребление на отопление, вентиляцию, освещение и др.), а также технически неизбежные потери энергии в преобразователях и электросетях предприятия (цехах), отнесенные на производство данной продукции (работы).

1.6. Основными исходными данными для определения норм расхода электроэнергии на объектах ЭХЗ являются: первичная техническая документация, технологические регламент и инструкции по эксплуатации средств ЭХЗ и их электроснабжения, нормативные показатели и характеристики технологического оборудования, состояния ЭХЗ газопроводов и объектов (форма 2-ЭХЗ), планы оргтехмероприятий по экономии электроэнергии.

Паспортные характеристики применяемых преобразователей приведены в приложении 1.

2. МЕТОДИКА РАСЧЕТА ИНДИВИДУАЛЬНЫХ НОРМ РАСХОДА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ НА ЭЛЕКТРОХИМЗАЩИТУ ГАЗОПРОВОДОВ И ОБОРУДОВАНИЯ

2.1. Индивидуальную норму расхода электроэнергии определяют по формуле:

 кВт ∙ ч/км,                                                    (2.1)

где П_i потребность электроэнергии на планируемый период для каждого типа установки (станции), кВт ∙ ч;

A_i - выполняемая работа установкой (станцией) электрохимзащиты, определяемая протяженностью защищаемого участка газопровода, промысловых сетей, распределительных и городских газовых сетей, км.

2.2. Потребность электроэнергии П_i на планируемый период времени рассчитывают как суммарный плановый расход электроэнергии по каждой установке (станции)

                                                              (2.2)

2.3. Расчетный расход электроэнергии определяется по общей формуле

                                              (2.3)

где Р_уст - установленная мощность каждой единицы электроиспользуемого оборудования, кВт;

K_м - коэффициент использования оборудования по мощности;

t - календарное время работы оборудования в планируемом периоде, час;

K_вр - коэффициент использования оборудования по времени;

K_л - коэффициент, учитывающий потери электроэнергии.

2.4. Для простоты и удобства расчетов в формулу (2.3) вместо  можно подставить значения потребляемой мощности Р_п, величина которой определяется для различных типов преобразователей тока на основе стендовых - испытаний под нагрузкой

                                                   (2.4)

2.5. При эксплуатации станций электрохимзащиты основным определяющим показателем их работы является номинальная выходная мощность по постоянному току Р_в.

В приложении 2 приведены данные результатов стендовых испытаний проведенных в ПО Намангангаз и ПО Узбектрансгаз для преобразователей тока различных типов. Выходной мощности выпрямленного тока Р_в соответствует определенная величина потребляемой мощности Р_п.

По этим данным для преобразователей тока различных типов выведены зависимости величины потребляемой мощности Р_п от выходной выпрямленной мощности Р_в.

Для КСС-600                                       Р_п = 0,049 + 1,46Р_в

КСС-1200                                            Р_п = 0,12 + 1,7Р_в

ПCК-1,2                                               Р_п = 0,29 + 1,263Р_в

ПСК (ПАCK)-3                                   Р_п = 0,10 + 1,3Р_в                                                  (2.5)

ПСК (ПАСК)-5                                   Р_п = 0,074 + 1,31Р_в

ПACК-М-5                                          Р_п = 0,39 + 1,8Р_в

АРТЗ-3/5                                              Р_п = 0,31 + 1,05Р_в,

ТДЕ-9 - по паспортным данным для всего нормального ряда установок Р_п = 0,67 + 1,5Р_в.

В порядке опытного внедрения данного руководящего документа службами электрохимзащиты ряда производственных объединений ВПО Союзузбекгазпром была проведена опытная инструментальная проверка соответствия предложенных формул (2.5) для различных типов преобразователей (КСС-600, КСС-1200, ПАСК-3, ПСК (ПАСК)-5, (ПАСК-М-5) сравнением фактически потребляемой мощности в зависимости от выходной мощности. Результаты испытаний показали, что даже для преобразователей одного типа (например, КСС-1,2) характеристики на разных станциях отличаются как от вычисленных по формулам (2.5), так и друг от друга. Разброс составляет ±10 %.

С целью увеличения точности показателей планирования и отчетности о расходе электроэнергии службам электрохимзащиты и главных энергетиков целесообразно провести собственные инструментальные замеры на каждой установленной станции и дать конкретные для каждой установки зависимости потребляемой мощности от выходной в виде таблиц приведенных в приложении 2, либо в виде формул, подобных (2.5).

2.6. Входящая в формулы (2.3) и (2.4) величина t определяется количеством часов в календарном времени работы оборудования в планируемом периоде (пятилетка, год, квартал, месяц, сутки и т.д.).

2.7. Согласно [1, 4] установлены предельно допустимые сроки отключений тока и установок станций электрохимзащиты не более 10 дней в году, т.е. нормативная величина - коэффициента использования оборудования по времени K_вр должна быть принята равной

                                               (2.6)

Однако, по данным многолетних замеров времени остановок и отключений станций электрохимзащиты [3] фактическая величина K_вр не превышает 0,4 - 0,5 и приближается к реальной практике работы установок ЭХЗ при планировании потребности электроэнергии, можно рекомендовать применять коэффициент использования установок по времени равны

K_вр = 0,5.                                                        (2.7)

При расчетах W_i за отчетный период коэффициент K_вр должен быть равен отношению фактического времени работы оборудования к календарному времени отчетного периода.

2.8. Входящая в формулы (2.3) и (2.4) величина K_п - это коэффициент, учитывающий потери электроэнергии в силовых трансформаторах, распределителях, электрических сетях. Он устанавливается на основе замеров или по многолетнему опыту, по данным отделов главного энергетика (ориентировочно в пределах 3 - 5 %)

K_п = 1,03 - 1,05.                                                           (2.8)

3. РАСЧЕТ ГРУППОВЫХ НОРМ РАСХОДА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ

3.1. Групповые нормы расхода электроэнергии определяются для структурных подразделений BПO (производственные объединения, газопромысловые управления, ЛПУМГи и т.п.) как средневзвешенные по индивидуальным нормам путем суммирования расчетных потребностей электроэнергии и отнесения их к протяженности защищаемых газопроводов и к планируемому времени работы (на одни сутки

 кВт ∙ ч/км ∙ сут,   (3.1)

где  - сумма потребности электроэнергии на планируемый период по каждому типу станции ЭХЗ, кВт ∙ ч;

n_i - количество станций катодной защиты различных типов;

 - общая протяженность защищаемых участков, км;

t - количество календарных суток в планируемом периоде, суток.

3.2. Планируемая суммарная потребность электроэнергии по ГПУ, ЛПУМГy определяется произведением групповой нормы расхода на протяженность защищаемых газопроводов и на количество суток в планируемом периоде

П = N_г ∙ A_i ∙ t, кВт ∙ ч.                                                      (3.2)

4. ПРИМЕРЫ РАСЧЕТА НОРМ РАСХОДА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ НА ЭЛЕКТРОХИМЗАЩИТУ ГАЗОПРОВОДОВ

4.1. Расчет индивидуальной нормы

Исходные данные:

Каганское ЛПУМГ

МГ Караул-Базар-Каган, км 21

ПАСК-3; U = 105 В; I = 32 А; А_i = 21 км.

1. Выходная мощность

Р_в = U×I = 105×32 ∙ 10^-3 = 3,36 кВт.

2. Потребляемая мощность (приложение 2, ф. 2.5)

Р_п = 4,468 кВт.

3. Расчетный расход электроэнергии на год

(t = 365 ∙ 24 = 8760 час) по ф. (2.4) составит

W_i = Р_п ∙ t ∙ K_вр ∙ K_п = 4,468 ∙ 8760 ∙ 0,50 ∙ 1,04 = 20353 кВт ∙ ч.

4. Индивидуальная норма расхода электроэнергии на год по ф. 2.1 составит:

N = W/A_i = 20353/21 = 969,2 кВт ∙ ч/км.

4.2. Расчет групповой нормы на 1988 год

Исходные данные

Каганское ЛПУМГ

УКЗ - 304 шт., в т.ч.

КСС-1200 (АРТЗ-1,2) - 14 ед.

ПСК-3 - 126 ед.

АРТЗ-3 - 15 ед.

ПСК-5 - 149 ед.

I_ср. = 19 А

U_ср = 19 В

A_i = 1175 км

4.2.1. Рассчитываем выходную мощность

Р_в = I_ср ∙ U_ср = 19 ∙ 19 ∙ 10^-3 = 0,36 кВт.

4.2.2. Вычисляем потребляемую мощность для различных типов установок по формулам (2.5)

Для КСС-1200 (АРТЗ-1,2) Р_п = 0,12 + 1,7Р_в = 0,12 + 1,7 ∙ 0,361 = 0,73

ПСК-3 Р_п = 0,10 + 1,3Р_в = 0,10 + 1,3 ∙ 0,361 = 0,569

ПCK-5 Р_п = 0,074 + 1,31Р_в = 0,074 + 1,31 ∙ 0,361 = 0,5

АРТЗ-3 Р_п = 0,31 + 1,05Р_в = 0,31 + 1,05 ∙ 0,361 = 0,688.

4.2.3. Календарное время на 1988 год

t = 366 ∙ 24 = 8784 час,

принимаем K_вр = 0,5; K_п = 1,04.

4.2.4. Вычисляем планируемую потребность электроэнергии на 1988 год по каждому типу установок защиты по формуле (2.4)

Для КСС-1200 W_i = 0,734 ∙ 8784 ∙ 0,5 ∙ 1,04 = 3353 кВт ∙ ч

ПСК-3 W_i = 0,569 ∙ 8784 ∙ 0,5 ∙ 1,04 = 2599 кВт ∙ ч

ПCК-5 W_i = 0,547 ∙ 8784 ∙ 0,5 ∙ 1,04 = 2499 кВт ∙ ч

APTЗ-3 W_i = 0,688 ∙ 8784 ∙ 0,5 ∙ 1,04 = 3145 кВт ∙ ч.

4.2.5. Рассчитываем групповую норму расхода электроэнергии для Каганского ЛПУМГа по формуле (3.1)

N = Σ(Y_ni ∙ n_i)/Y_i ∙ t = (3353 ∙ 14 + 2599 ∙ 126 + 2449 ∙ 149 + 3143 ∙ 15)/1175 ∙ 366 = 1,829 кВт ∙ ч/км ∙ сут.

4.2.6. Годовая потребность электроэнергии на 1988 год по Каганскому ЛПУМГу рассчитывается по формуле (3.2)

П = N_г ∙ A_i ∙ t = 1,829 ∙ 1175 ∙ 366 = 766,5 тыс. кВт ∙ час.

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
к проекту руководящего документа

«Методические указания по расчету норм расхода и потребности
электроэнергии на технологические нужды служб электрохимзащиты
магистральных газопроводов и газопромыслового оборудования»
(окончательная редакция, представляемая на утверждение)

1. Основание для разработки РД

Руководящий методический документ разработан на основе письма Мингазпрома № 33-103 от 19.06.86 и протокола изменений к заказ-наряду 16.Ц.ТСМ.01.02.01/86.89 от 24.14.87

2. Цели и задачи разработки РД

Целью разработки РД является создание отраслевого нормативно-технического документа, регламентирующего единый порядок расчета норм расхода и потребности электроэнергии для электрохимзащиты газопроводов и газопромыслового оборудования, направленный на сокращение затрат электроэнергии.

Задачами разработки РД является установление методов расчета индивидуальных и групповых норм расхода, а также потребности электроэнергии на планируемый период времени.

3. Характеристика стандартизуемого объекта

Объектом стандартизации является методика расчета норм расхода и потребления электроэнергии службами электрохимзащиты магистральных газопроводов и газопромыслового оборудования.

В настоящее время непрерывно возрастает потребление электроэнергии станциями катодной защиты газопроводов, а нормы расхода электроэнергии отсутствуют, в связи с чем невозможно осуществить четкий контроль за порядком расхода и экономией энергии, а также планировать лимиты потребления электроэнергии с целью соблюдения строгого режима экономии.

Стандартизуемая методика предназначена для определения научно-обоснованной потребности электроэнергии, определяемой с учетом ресурсосберегающих факторов. Базой для формирования нормообразующих показателей являются плановые показатели экономии, нормативные характеристики технологического оборудования, действующие нормативно-технические документы на технологические процессы и газопромысловое оборудование.

Применение предполагаемого РД позволит четко соблюдать режим экономии как при планировании лимитов потребления электроэнергии, так и при ее потреблении в процессах катодной защиты газопроводов, газопромыслового оборудования за счет контроля за расходом при наличии установленных норм расхода.

4. Введение в действие РД

Предполагаемый срок введения в действие РД с учетом выполнения плана оргтехмероприятий 01.07.88.

5. Взаимосвязь с другими стандартами

Настоящий РД разрабатывается впервые, и взаимосвязь с другими стандартами отсутствует.

6. Основные источники информации:

1) ГОСТ 9.015-74 Подземные сооружения. Общие технические требования.

2) ГОСТ 25812-83 Трубопроводы стальные магистральные. Общие требования к защите от коррозии.

3) Ачильдиев И.Я., Винокурцев Г.Г. Временные указания по оптимизации режимов поляризации, контролю и оценке степени защищенности МГ от почвенной коррозии. Отчет. СредазНИИгаз, Ташкент, 1985 г.

4) Правила технической эксплуатации магистральных газопроводов. Утверждены Мингазпромом 31.12.80 Недра М., 1982, 158 с.

5) Котик В.Г., Гунин Г.М., Харлакина Л.B. Исследование энергетических показателей катодных станций. Сб. Вопросы теории и практики ЭХЗ от коррозии в нефтегазовой промышленности. Труды BHИИСT, вып. 41, M., 1977, с 176 - 195.

Примечание: Методические указания по расчету норм расхода и потребности электроэнергии для электрохимзащиты газопроводов. Ташкент, Средазниигаз, утв. ВПО Союзузбекгазпром 1.09.86

Приложение 1

Паспортные данные преобразователей

При применении других типов преобразователей и отсутствии для них показателей в расчетах следует применять характеристики аналогичных по мощности типов преобразователей нормального ряда [1, 2, 5].

Приложение 2

Зависимость потребляемой мощности от выходной выпрямленной мощности для различных типов преобразователей (КСС-600, 1200, ПСК-1,2; 3 - по данным ПО Намангангаз; АРТЗ-3/5, ПСК, ПАСК-5, ПАСК-М-5- по данным ПО Узбектрансгаз)

СОДЕРЖАНИЕ