محطة ضغط

محطة الضغط هي منشأة تُسهّل نقل الغاز من موقع إلى آخر ضمن شبكة أنابيب. تشمل الغازات التي تُنقل عادةً لمسافات طويلة بهذه الطريقة الغاز الطبيعي ، والميثان ، والإيثيلين ، والهيدروجين ، والأمونيا ، وثاني أكسيد الكربون . أثناء نقل الغاز عبر خط الأنابيب، ينخفض ​​ضغطه تدريجيًا نتيجة الاحتكاك، ويحتاج إلى إعادة ضغطه دوريًا على فترات تتراوح بين 64 و161 كيلومترًا (40 إلى 100 ميل ) . ^{[ 1 ]} يعتمد اختيار مواقع محطات الضغط على طبيعة الأرض، وسهولة الوصول إليها، ووجود وصلات أخرى، مثل آبار الغاز في المنطقة المجاورة. تتطلب التغيرات المتكررة في الارتفاع وكثرة آبار الغاز إنشاء المزيد من محطات الضغط. ^{[ 2 ]} 

محطة الضغط، وتُسمى أيضاً محطة الضخ، هي بمثابة "المحرك" الذي يُشغّل خطوط أنابيب الغاز لمسافات طويلة. وكما يوحي الاسم، تقوم المحطة بضغط الغاز (زيادة ضغطه) مما يوفر طاقة إضافية لنقله عبر خط الأنابيب. [3] يُشغّل الضاغط ^{بواسطة محرك كهربائي} أو محرك يعمل بجزء من الغاز الطبيعي المستخرج من خط الأنابيب أو بوقود سائل مثل الديزل.

تقوم الشركات بتركيب محطات ضغط على طول مسار خط الأنابيب. ويختلف حجم المحطة وعدد الضواغط (المضخات) فيها تبعاً لقطر الأنبوب وحجم الغاز المراد نقله. ومع ذلك، فإن المكونات الأساسية للمحطة متشابهة.

قد ينتقل الغاز الطبيعي عبر نظام خطوط الأنابيب بسرعة تصل عادةً إلى 11.2 متر في الثانية (25 ميلاً في الساعة)، وذلك تبعًا للضغوط وأقطار الأنابيب. في نظام خطوط الأنابيب الذي يعمل بضغط اسمي يبلغ 1000 رطل لكل بوصة مربعة (مثل نظام النقل الوطني في المملكة المتحدة )، تقوم محطات الضغط بضغط الغاز من حوالي 700 رطل لكل بوصة مربعة (48 بار) إلى 950 رطل لكل بوصة مربعة (65 بار). تعمل محطات الضغط عمومًا بنسبة ضغط 1:1.4. أثناء الضغط، قد ترتفع درجة حرارة الغاز من 5 درجات مئوية (41 درجة فهرنهايت) إلى 45 درجة مئوية (113 درجة فهرنهايت). يضمن الحد من نسبة الضغط ألا يكون ارتفاع درجة الحرارة عبر الضواغط مرتفعًا بما يكفي ليتطلب استخدام مبردات لاحقة لمنع تلف الطلاءات الواقية لخطوط الأنابيب. ^{[ 4 ]}

عند دخول خط الأنابيب إلى محطة الضغط، يمر الغاز عبر أجهزة تنقية أو مصافي أو فواصل ترشيح. هذه أجهزة مصممة لإزالة أي سوائل حرة أو جزيئات صلبة من الغاز قبل دخوله إلى الضواغط. ورغم أن خط الأنابيب ينقل "غازًا جافًا"، فقد يتكثف بعض الماء والسوائل الهيدروكربونية من تيار الغاز أثناء تبريده وتحركه عبر خط الأنابيب.

تُجمع أي سوائل قد تنتج وتُخزن لبيعها أو التخلص منها. ويقوم نظام أنابيب بتوجيه الغاز من الفواصل إلى ضاغط الغاز لضغطه.

هناك ثلاثة أنواع شائعة الاستخدام من المحركات التي تقوم بتشغيل الضواغط وتُعرف باسم "المحركات الرئيسية": ^{[ 3 ]}

• تستخدم التوربينات الغازية/الضواغط الطاردة المركزية توربينًا يعمل بالغاز الطبيعي لتشغيل ضاغط طارد مركزي . يشبه الضاغط الطارد المركزي مروحة كبيرة داخل غلاف، تقوم بضخ الغاز أثناء دورانها. ويتم حرق جزء صغير من الغاز الطبيعي من خط الأنابيب لتشغيل التوربين.
• يستخدم الضاغط الطارد المركزي ذو المحرك الكهربائي ضاغطًا طاردًا مركزيًا يُدار بواسطة محرك كهربائي عالي الجهد . قد يتطلب الضاغط الكهربائي تصريحًا للهواء، ^{[ 5 ]} نظرًا لاختلاف اللوائح باختلاف الموقع، لذا يجب إجراء دراسة جدوى عند إنشاء محطة ضغط. يجب توفير مصدر موثوق للطاقة الكهربائية بالقرب من المحطة.
• يستخدم المحرك الترددي/الضاغط الترددي محركًا مكبسيًا كبيرًا يشبه محرك السيارة ، ولكنه أكبر حجمًا. تُعرف هذه المحركات باسم " الضواغط الترددية "، وتُغذى بالغاز الطبيعي من خط الأنابيب. تقوم المكابس الترددية، الموجودة داخل أسطوانات، بضغط الغاز. وترتبط مكابس الضاغط ومكابس الطاقة بعمود مرفقي مشترك. وتكمن ميزة الضواغط الترددية في إمكانية تعديل حجم الغاز المتدفق عبر خط الأنابيب تدريجيًا لتلبية تغيرات طلب العملاء.

عند دخول خط الأنابيب إلى محطة الضغط، قد يتم تركيب جهاز استقبال لأدوات التنظيف (الكرات ) لاستقبالها من منشأة سابقة. ^{[ 6 ]} تقوم هذه الأدوات الذكية، التي تتحرك بسرعة الغاز السائدة، بقياس سُمك جدار خط الأنابيب وتحديد مناطق التآكل أو العيوب. وعند خروج خط الأنابيب من محطة الضغط، قد يتم تركيب جهاز إطلاق لأدوات التنظيف لإرسالها إلى المنشأة التالية. ^{[ 6 ]}

• ضاغط غاز
• مروحة طرد مركزي
• مضخة حرارية تعمل بضغط الغاز
• عملية تنظيف المصائد