Запорная арматура системы газоснабжения

Газовой арматурой называют различные приспособления и устройства, монтируемые на газопроводах, аппаратах и приборах, с помощью которых осуществляют включение, отключение, изменение количества, давления или направления газового потока, а также удаление газов.

Классификация газовой арматуры.

По назначению существующие виды газовой арматуры подразделяются:

  • на запорную арматуру – для периодических герметичных отключений отдельных участков газопровода, аппаратуры и приборов;
  • предохранительную арматуру – для предупреждения возможности повышения давления газа сверх установленных пределов;
  • арматуру обратного действия – для предотвращения движения газа в обратном направлении;
  • аварийную и отсечную арматуру — для автоматического прекращения движения газа к аварийному участку при нарушении заданного режима.

При выборе газового оборудования и арматуры необходимо руководствоваться действующими ГОСТ и СП.

Ценные сведения содержатся в материалах научно-исследова- тельекого центра промышленного газового оборудования «Газовик» (НИЦ ПГО «Газовик»), который занимается сбором, анализом, проверкой достоверности информации о степени качества, надежности, конкурентоспособности и безопасности продукции промышленного газового оборудования.

Вся арматура, применяемая в газовом хозяйстве, стандартизирована. По принятому условному обозначению шифр каждого изделия арматуры состоит из четырех частей. На первом месте стоит номер, обозначающий вид арматуры (таблица ниже).

Условные обозначения вида арматуры

Вид арматуры Обозначение вида Вид арматуры Обозначение вида
Краны для трубопроводов 11 Клапаны обратные поворотные 19
Вентили запорные 14 и 15 Клапаны
регулирующие
25
Клапаны обратные подъемные 16 Задвижки запорные 30,31
Клапаны
предохранительные
17 Затворы 32

На втором – условное обозначение материала, из которого изготовлен корпус арматуры (таблица ниже).

Условные обозначения материалов корпуса арматуры

Материал корпуса Обозначение
материала
Материал корпуса Обозначение
материала
Сталь углеродистая с Латунь и бронза б
Сталь кислотостойкая и нержавеющая нж Винипласт вп
Чугун серый ч Сталь легированная лс
Чугун ковкий кч Алюминий а

На третьем – порядковый номер изделия. На четвертом – условное обозначение материала уплотнительных колец: б – бронза или латунь; нж – нержавеющая сталь; р – резина; э – эбонит; бт – баббит; бк – в корпусе и на затворе нет специальных уплотнительных колец.

Например, обозначение крана ПбЮбк расшифровывается так:

11 – вид арматуры (кран), б – материал корпуса (латунь), 10 – порядковый номер изделия, бк – тип уплотнения (без колец).

Большинство видов арматуры состоит из запорного или дроссельного устройства. Эти устройства представляют собой закрытый крышкой корпус, внутри которого перемещается затвор.

Перемещение затвора внутри корпуса относительно его седел изменяет площадь отверстия для прохода газа, что сопровождается изменением гидравлического сопротивления.

В запорных устройствах поверхности затвора и седла, соприкасающиеся во время отключения частей газопровода, называют уплотнительными. В дроссельных устройствах поверхности затвора и седла, образующие регулируемый проход для газа, называют дроссельными.

Запорная арматура.

К запорной арматуре относят различные устройства, предназначенные для герметичного отключения отдельных участков газопровода. Они должны обеспечивать герметичность отключения, быстроту открытия и закрытия, удобство в обслуживании и малое гидравлическое сопротивление.

В качестве запорной арматуры на газопроводах применяют задвижки, краны, вентили.

Наиболее распространенный вид запорной арматуры – задвижки (рисунок ниже), в которых поток газа или полное его прекращение регулируют изменением положения затвора вдоль уплотняющих поверхностей. Это достигается вращением маховика. Шпиндель может быть выдвижным или невыдвижным.

Невыдвижной шпиндель при вращении маховика перемещается вокруг своей оси вместе с маховиком. В зависимости от того, в какую сторону вращается маховик, нарезная втулка затвора перемещается по резьбе на нижней части шпинделя вниз или вверх и соответственно опускает или поднимает затвор задвижки.

Задвижки с выдвижным шпинделем обеспечивают перемещение шпинделя и связанного с ним затвора путем вращения резьбовой втулки, закрепленной в центре маховика.

Для газопроводов давлением до 0,6 МПа используют задвижки из серого чугуна, а для газопроводов давлением более 0,6 МПа – из стали.

Затворы задвижек могут быть параллельными и клиновыми. У параллельных затворов уплотнительные поверхности расположены параллельно, между ними находится распорный клин.

Задвижки

Запорная арматура системы газоснабжения

а – параллельная с вьадвижным шпинделем: 1 – корпус; 2- запорные диски; 3 – клин; 4 – шпиндель; 5 – маховик; 6 — сальниковая набивка; 7 – уплотнительные поверхности корпуса; б – клиновая с невыдвижным шпинделем: 1 – клин; 2- крышка; 3 — втулка; 4 – гайка; J – маховик; 6 — сальник; 7 – буртик; 8 – шпиндель

При закрытии задвижки клин упирается в дно задвижки и раздвигает диски, которые своими уплотнительными поверхностями создают необходимую плотность.

В клиновых затворах боковые поверхности затвора расположены не параллельно, а наклонно. Причем эти задвижки могут быть со сплошным затвором и затвором, состоящим из двух дисков.

На подземных газопроводах целесообразно устанавливать параллельные задвижки.

Однако задвижки не всегда обеспечивают герметичность отключения, так как часто уплотнительные поверхности и дно задвижки загрязняются. Кроме того, при эксплуатации задвижек с неполностью открытым затвором диски истираются и приходят в негодность.

Все отремонтированные и вновь устанавливаемые задвижки необходимо проверять на плотность керосином. Для этого задвижку следует установить в горизонтальное положение и залить сверху керосин, с другой стороны затвор окрашивают мелом. Если задвижка плотная, то на затворе не будет керосиновых пятен.

На подземных газопроводах задвижки монтируют в специальных колодцах (рисунок ниже) из сборного железобетона или красного кирпича. Перекрытие колодца должно быть съемным для удобства его разборки при производстве ремонтных работ.

Устройство газовых колодцев

Запорная арматура системы газоснабжения

а – установка задвижки в колодце: 1 – футляр; 2 – задвижка; 3 – ковер; 4 – люк; 5 – линзовый компенсатор; 6 – газопровод; б -устройство малогабаритного колодца: 1 – отвод; 2 — кран; 3 – прокладка; 4 – стенка колодца

Колодцы имеют люки, которые легко открываются для осмотра и производства ремонтных работ. На проезжей части дороги люки устанавливают на уровне дорожного покрытия, а на незамощенных проездах – выше уровня земли на 5 см с устройством вокруг люков отмостки диаметром 1 м. Там, где возможно, рекомендуется управление задвижкой вывести под ковер.

В местах пересечения газопроводами стенок колодца устанавливают футляры, которые для плотности заделывают битумом. Колодцы должны быть водонепроницаемыми. Эффективное средство против проникновения грунтовых вод – гидроизоляция стенок колодцев. На случай проникновения воды в колодцах устраивают специальные приямки для ее сбора и удаления.

На газопроводах диаметром до 100 мм при транспортировании осушенного газа устраивают малогабаритные колодцы (рисунок выше) с установкой арматуры в верхней части, что обеспечивает обслуживание арматуры с поверхности земли. В таких колодцах вместо задвижек устанавливают краны.

В кранах с принудительной смазкой (рисунок ниже) герметизация достигается за счет введения между уплотняющими поверхностями специальной консистентной смазки под давлением.

Заправленная в пустотелый канал верхней части пробки смазка завинчиванием болта нагнетается по каналам в зазор между корпусом и пробкой.

Пробка несколько приподнимается вверх, увеличивая зазор и обеспечивая легкость поворота, шариковый клапан и латунная прокладка предотвращают выдавливание смазки и проникновение газа наружу.

Чугунный кран со смазкой под давлением

Запорная арматура системы газоснабжения

1 – каналы; 2 – основание пробки; 3 – болт; 4 – шариковый клапан; 5 – прокладка

Помимо кранов со смазкой применяют простые поворотные краны, которые подразделяют на натяжные, сальниковые и самоуплотняющиеся. Эти краны устанавливают на надземных и внутриобъектовых газопроводах и вспомогательных линиях (импульсные и продувочные газопроводы, головки конденсатосборников, вводы).

В натяжных кранах взаимное прижатие уплотнительных поверхностей пробки и корпуса достигается навинчиванием натяжной гайки на резьбовой конец пробки, снабженный шайбой.

Для создания натяжения пробки конец ее конической части не должен доходить до шайбы на 2-3 мм, а нижняя часть внутренней поверхности корпуса должна иметь цилиндрическую выточку. Это дает возможность по мере износа пробки крана опускать ее ниже, натягивая гайку хвостовика, и тем самым обеспечивать плотность.

Конденсатосборники.

Для сбора и удаления конденсата и воды в низких точках газопроводов сооружают конденсатосборники (рисунок ниже).

Конденсатосборники

Запорная арматура системы газоснабжения

а – высокого давления; б – низкого давления; 1 – кожух; 2 – внутренняя трубка; 3 – контакт; 4 – контргайка; 5 – кран; 6 – ковер; 7 – пробка; 8 – подушка под ковер железобетонная; 9 – электрод заземления; 10 – корпус конденсатосборника; 11 – газопровод; 12 – прокладка; 13 – муфта; 14 – стояк

В зависимости от влажности транспортируемого газа конденсатосборники могут быть большей емкости – для влажного газа и меньшей — для сухого газа. В зависимости от величины давления газа их разделяют на конденсатосборники низкого, среднего и высокого давлений.

Читайте также:  Фитинги для труб из металлопластик

Конденсатосборник низкого давления представляет собой емкость, снабженную дюймовой трубкой, которая выведена под ковер и заканчивается муфтой и пробкой. Через трубку удаляют конденсат, продувают газопровод и замеряют давление газа.

Конденсатосборники среднего и высокого давлений по конструкции несколько отличаются от конденсатосборников низкого давления. В них имеется дополнительная защитная трубка, а также кран на внутреннем стояке.

Отверстие в верхней части стояка служит для выравнивания давления газа в стояке и футляре. Если бы отверстия не было, то конденсат под давлением газа постоянно заполнял бы стояк.

При пониженных температурах возможны замерзание конденсата и разрыв стояков.

Под действием давления газа происходит автоматическая откачка конденсата. При закрытом кране газ оказывает противодействие на конденсат, который под действием своей массы опускается вниз. При открывании крана противодействие прекращается и конденсат выходит на поверхность.

Компенсаторы.

В процессе эксплуатации газопроводов величина изменения температуры может достигать нескольких градусов, что вызывает напряжения в несколько десятков МПа.

Поэтому для предотвращения разрушения газопровода от температурных воздействий необходимо обеспечить его свободное перемещение. Устройствами, обеспечивающими свободное перемещение труб, являются компенсаторы – линзовые, лирообразные и П-образные.

На подземных газопроводах наибольшее распространение получили линзовые компенсаторы (рисунок ниже).

Линзовый компенсатор

  • Запорная арматура системы газоснабжения
  • 1 – патрубок; 2 – фланец; 3 – рубашка; 4 – полулинза; 5 – ребро; 6 – лапа; 7 – гайка; 8 – тяга
  • Линзовые компенсаторы изготавливают сваркой из штампованных полулинз. Для уменьшения гидравлических сопротивлений и предотвращения засорения внутри компенсатора устанавливают

направляющий патрубок, приваренный к внутренней поверхности компенсатора со стороны входа газа. Нижняя часть линз через отверстия в направляющем патрубке заливается битумом для предупреждения скопления и замерзания в них воды.

При монтаже компенсатора в зимнее время его необходимо немного растянуть, а в летнее – сжать стяжными тягами. После монтажа тяги надо снять. Компенсаторы при установке их рядом с задвижками или другими устройствами обеспечивают возможность свободного демонтажа фланцевой арматуры и замены прокладок (рисунок ниже).

Установка компенсаторов

Запорная арматура системы газоснабжения

а – линзового с задвижкой; б – резинотканевого; 1 – нижний кожух; 2 – верхний кожух; 3 – штифт; 4 – муфта; 5 – насадка; 6 – колпак; 7 – ковер малый; 8 – подушка под ковер; 9 – труба водогазопроводная усиленная; 10 – фланец приварной; 11 – задвижка; 12, 14 – прокладки; 13 – компенсатор двухлинзовый

Ввиду того что в колодцах очень часто находится вода, гайки и стяжные болты ржавеют, поэтому работа с ними затрудняется, а в отдельных случаях эксплуатационный персонал оставляет стяжные болты на линзовых компенсаторах, не свертывая гайки. Линзовый компенсатор перестает выполнять свою функцию, поэтому новые конструкции компенсаторов не предусматривают стяжных болтов. При ремонтах применяют струбцину для сжатия компенсаторов.

В связи с тем что компенсаторы выполнены из тонкостенной стали толщиной 3-5 мм, они не могут быть равнопрочны трубе. Ограниченность давления – основной недостаток линзовых компенсаторов. Для увеличения допустимого давления компенсаторы изготовляются из более прочной стали, с большим количеством волн, но меньшей высоты.

Существуют компенсаторы, выполненные из гнутых, обычно цельнотянутых труб (П-образные и лирообразные). Основной недостаток таких компенсаторов – большие габариты. Это ограничивает их применение на трубопроводах больших диаметров. В практике газоснабжения гнутые компенсаторы распространения не получили и совершенно не применяются в качестве монтажных компенсаторов при установке задвижек.

Большим достоинством обладают резинотканевые компенсаторы (рисунок выше). Они способны воспринимать деформации не только в продольном, но и в поперечном направлениях. Это позволяет использовать их для газопроводов, прокладываемых на территориях горных выработок и в сейсмоопасных районах.

Материалы, оборудование и арматура системы газоснабжения

  • 1 Трубы и соединительные детали
  • 2. Трубопроводная арматура и оборудование газопроводов
  • 3. Вспомогательные материалы
  • Трубы и соединительные детали

Стальные трубы.

Для строительства систем газоснабжения применяют стальные прямошовные и спиральношовные свар­ные и бесшовные трубы, изготовленные из хорошо свариваю­щейся стали, содержащей не более 0,25 % углерода, 0,056 % серы и 0,046 % фосфора.

Для строительства систем газоснабжения давлением до 1,6 МПастальные трубы выбирают в зависимости от минимальной расчетной температуры наружного воздуха рай­она строительства и способа прокладки (месторасположения) га­зопровода.

Трубы, предусмотренные для системы газоснабжения, долж­ны быть испытаны гидравлическим давлением на заводе-изгото­вителе или иметь запись в сертификате о гарантии того, что тру­бы выдержат гидравлическое давление, соответствующее требо­ваниям стандартов или технических условий на трубы.

Стальные трубы, как правило, соединяют сваркой. Сварные соединения стальных труб должны быть равнопрочные основ­ному металлу труб или иметь гарантированный заводом-изго­товителем согласно стандарту или техническим условиям на трубы коэффициенту прочности сварного соединения. Указан­ное требование следует вносить в заказные спецификации на трубы.

Изготовление соединительных частей и деталей для систем га­зоснабжения предусматривают из спокойной стали (литые, кова­ные, штампованные, гнутые или сварные) или из ковкого чугу­на в соответствии с ГОСТами и ОСТами, перечень которых рег­ламентирован СНиП 2.04.08—87.

Полиэтиленовые трубы.При проектировании подземных газопроводов необ­ходимо предусматривать использование газораспределитель­ных полиэтиленовых труб в соответствии с требованиями ГОСТ Р 50839-95. При строительстве газопроводов можно применять мерные и длинномерные трубы. При реконструкции стальных газо­проводов рекомендуют применять длинномерные трубы.

Соединительные детали газопроводов (втулки под фланцы, переходы, отводы, тройники и др.) следует предусматривать в со­ответствии с требованиями технических условий, утвержденных в установленном порядке.

Трубопроводная арматура и оборудование газопроводов

Выбор арматуры.С помощью газовой арматуры включают, от­ключают, изменяют расход, давление или направление газового потока, а также удаляют газы.

При выборе арматуры для установки в системах газоснабже­ния следует учитывать свойства металла и характер воздействия на него транспортируемого газа, а также условия эксплуатации (давление газа и температуру окружающей, среды).

По назначению газовую арматуру разделяют на:

  1. запорную — для периодических герметичных отключений отдельных участков газопровода, аппаратуры и приборов;
  2. регулирующую — для снижения давления и поддержания его в заданных пределах;
  3. предохранительную — для предупреждения возможности по­вышение давления газа сверх установленных пределов;
  4. арматуру обратного действия — для предотвращения движе­ния газа вобратном направлении;
  5. аварийную и отсечную — для автоматического прекращения движения газа к аварийному участку при нарушении заданного режима.

Согласно ГОСТ 356—80 арматура и соединительные части трубопроводов характеризуются условным ру, рабочим рр и проб­ным рпр давлением. В зависимости от условного давления арма­туру можно разделить на три основных вида: низкого (р„ до 1,0 МПа); среднего (ру= 1,6…6,4 МПа) и высокого ру = 6,4…40 МПа) давления.

По способу присоединения к газопроводам, оборудованию и приборам арматуру подразделяют на фланцевую, муфтовую, цапковую и с концами под сварку.

Газовая запорная арматура.Запорная арматура, устанавливае­мая на газопроводах, должна обеспечивать: герметичность от­ключения; минимальные потери давления в открытом положе­нии, особенно на газопроводах низкого давления; удобство об­служивания и ремонта; быстроту открытия и закрытия, которые при ручном управлении должны производиться с небольшим усилием.

К запорным устройствам относят трубопроводную арматуру (краны, задвижки, вентили), гидравлические задвижки и затво­ры, а также быстродействующие (отсечные) устройства с пневма­тическим или электромагнитным приводом.

Запорная арматура системы газоснабжения

Применяемые в газовом хозяйстве задвижки классифициру­ют: по материалу, из которого они изготовлены (чугунные и стальные); по конструкции приводов затворов (с выдвижным или невыдвижным шпинделем) и самих затворов (параллельные и клиновые).

Используемые в качестве отключающих устройств чу­гунные задвижки устанавливают вместе с линзовыми компенсато­рами. На газопроводах диаметром менее 100 мм применяют гну­тые или сварные крутоизогнутые П-образные компенсаторы.

Стальные задвижки на прямых участках газопроводов устанавли­вают без компенсаторов, но с применением косых вставок, облег­чающих выполнение ремонтных работ при демонтаже отключаю­щего устройства, установке заглушки, замене прокладки и т.д.

Для внутренних газопроводов низкого давления, а также на­ружных (фасадных и цокольных) применяют проходные краны, которые по способу создания удельного давления на уплотнительных поверхностях подразделяют на натяжные и сальнико­вые, по способу присоединения к газопроводам — на муфтовые (резьбовые) и фланцевые, а по материалу — на латунные и чугун­ные.

Поворотные краны должны иметь ограничители поворота и указатели положений «Открыто» и «Закрыто». На кранах с диа­метром условного прохода до 80 мм должна быть риска, указыва­ющая направление движения газа в пробке.

Привод к затворам запорной арматуры может быть ручным, механическим (устройство оборудуют штурвалом и зубчатой пе­редачей к штоку затвора); пневматическим или гидравлическим (оборудуют цилиндром, который шарнирно соединяется со што­ком затвора); электрическим (устанавливают электродвигатель и передающий механизм к штоку затвора) и электромагнитным (устройство оборудуют электромагнитом, сердечник которого шарнирно связывается со штоком затвора).

На газопроводах промышленных и коммунально-бытовых предприятий в качестве запорных устройств наиболее часто ис­пользуют краны и задвижки, реже — вентили с ручным приво­дом, гидрозатворы и гидравлические задвижки.

В связи с автома­тизацией процессов сжигания газа все шире применяют вентили и клапаны с электромагнитным приводом.

Читайте также:  Сильфонная труба для канализации

Электрооборудование приводов и других элементов выполняют в соответствии с Пра­вилами устройства электроустановок (ПУЭ).

Шаровые краны, имеющие многочисленные конструктивные разновидности, можно разделить на два основных типа: краны с плавающей пробкой и краны с плавающими кольцами. Характе­ризуются они простотой конструкции, прямоточностью и низ­ким гидравлическим сопротивлением, постоянством взаимного контакта уплотнительных поверхностей.

На газопроводах низкого давления в качестве запорных уст­ройств допускается применение гидрозатворов. В настоящее вре­мя используют только стальные гидравлические затворы, в кото­рых устанавливают дополнительную продувочную трубу, к кото­рой в верхней части приваривают отвод с резьбой на конце для

изготав­ливают индивидуально строительно-монтажные организации в соответствии с требованиями, действующего типового проекта серии 4.9058/77 на Dу=50, 65, 80, 100 и 150 мм.

Вентили, краны, задвижки и затворы поворотные должны быть предназначены для газовой среды. Допускается применять для системы газоснабжения запорную арматуру общего назначе­ния при условии выполнения дополнительных работ по притир­ке и испытанию затвора арматуры на герметичность I класса.

Регуляторы давления газа.

Управляют режимом работы в сис­теме газоснабжения с помощью регуляторов давления, которые являются основными узлами газорегуляторных пунктов (ГРП) и газорегуляторных установок (ГРУ), предназначенными для сни­жения и автоматического поддержания заданного (требуемого) давления газа перед потребителем, независимо от интенсивности расхода и начального давления газа. Под автоматическим регули­рованием понимают дросселирование потока газа, которое про­исходит без вмешательства человека и поддерживается на задан­ном уровне. При этом давление снижается независимо от отбора газа потребителем.

Регулирование давления газа осуществляют путем автомати­ческого изменения степени открытия дросселирующего узла ре­гулятора, вследствие чего автоматически изменяется гидравли­ческое сопротивление потока газа.

При увеличении гидравличес­кого сопротивления перепад давления на дросселирующем узле возрастает и давление за регулятором снижается; при уменьше­нии же гидравлического сопротивления перепад давления умень­шается, а давление за регулятором возрастает.

Регулятор давления настроен на заданное давление в системе регулирования, определяет его в данный момент времени, срав­нивает заданное давление с имеющимся в данный момент и при разности значений выдает управляющую команду, направленную на уменьшение этой разницы, поддерживая при этом после себя требуемое давление. Работая в автоматическом режиме, он по­зволяет автоматизировать производственные операции, обеспе­чить безаварийную работу потребителя и повысить общую произ­водственную культуру.

Регулятор давления состоит из дросселирующего и реагирую­щего узлов. Реагирующий узел (в дальнейшем мембранный при­вод) измеряет заданный параметр: выходное давление.

Дроссели­рующий узел — седло и плунжер — изменяет количество проте­кающего через него газа.

Мембранный привод и дросселирую­щий узел соединены исполнительным узлом, который выполняет команду мембранного привода для восстановления заданного па­раметра выходного давления.

При равновесном состоянии системы регулирования количе­ство газа в газопроводе остается постоянным. Приток газа Qпр в систему регулирования равен количеству отбираемого, т.е. его расходу Qрасх.

Следовательно, условием равновесия системы яв­ляется равенство Qпр=Qрасх. При этом давление после регулято­ра сохраняет свое постоянное значение р2=const. Если равнове­сие будет нарушено вследствие изменения расхода газа, т.е.

Qпр¹Qрасх, тогда будет изменяться и заданное выходное дав­ление р2.

ГРП (ГРУ) и выходной газопровод составляют замкнутую динамическую систему, поэтому весь процесс регулирования надо рассматривать совместно (рисунок 1). При отклонении вы­ходного давления за регулятором от заданного изменяется поло­жение мембранного привода, который непосредственно или че­рез исполнительный узел изменяет проходное сечение дроссели­рующего узла в требуемом направлении.

В результате нарушенное равновесие между притоком и рас­ходом газа восстанавливается.

Регуляторы давления подразделяют по конструкции дроссели­рующего узла на одно- и двухседельные; по регулируемому вы­ходному давлению — на регулирующие перевод с высокого дав­ления (0,6 МПа и более) на высокое (0,3…

0,6 МПа), с высокого на среднее (более 0,005 МПа), с высокого на низкое (до 0,005 МПа), со среднего (до 0,3 МПа) на среднее (более 0,005 МПа), со среднего на низкое (до 0,005 МПа); по принципу действия — на регуляторы прямого и непрямого действия.

Запорная арматура системы газоснабжения

1-регулятор давления; 2-импульсный трубопровод; 3-система регулирования — газовая сеть; 4 — дросселирую­щий узел; 5— мембранный привод; 6— пружина

Рисунок 1 – Схема системы автоматического регулирования

Регуляторы прямого действия используют энергию рабочей среды для движения плунжера, т.е. энергию дросселируемого по­тока газа. Эти регуляторы в свою очередь делят на две группы: без командного узла; с командным узлом (пилотом).

У регулято­ров первой группы изменение выходного давления воспринима­ется непосредственно мембранным приводом регулятора. Отно­сительно простая конструкция и большая надежность этих регу­ляторов обусловили их широкое применение (регуляторы РД-32М, РД-50М).

Регуляторы второй группы конструктивно более сложны, так как имеют дополнительный регулятор управления (пилот), который использует энергию рабочей среды —дроссе­лируемого потока газа.

К пилоту подают газ входного давления, которое в нем снижается и поступает к мембранному приводу исполнительного узла, выдавая сигнал на открытие дросселиру­ющего узла (РДУК2).

Регуляторами непрямого действия называют такие, у которых плунжер перемещается за счет энергии, подводимой извне (сжа­тый воздух, вода под давлением, электроэнергия).

Для комплектования шкафных ГРП типа ШРУ-н изготовляют регуляторы низкого давления Dу32 и Dу50 (прежнее обозначение РСД-32 и РСД-50), устройство и действие которых аналогичны РД-32М и РД-50М. Основное их отличие — отсутствие встроен­ных предохранительных сбросных клапанов.

Регуляторы давления универсальные конструкции Казанцева РДУК2 рассчитаны на применение газа с входным давлением до 1,2 МПа. В зависимости от производи­тельности отопительных котельных газорегуляторные установки оснащены регуляторами РДУК2-100/50 или РДУК2-100/70.

Регулятор РДУК2 состоит из двух основных узлов — регулиру­ющего клапана и пилота.

Регуляторы давления нового типа (блочные конструкции Ка­занцева РДБК) универсальны и отличаются повышенной надеж­ностью в работе.

Изготовляют их в двух исполнениях: РДБК1 со­бран по схеме непрямого действия, имеет односедельный регу­лирующий клапан, стабилизатор, регулятор управления непря­мого действия, два регулируемых дросселя и дроссель из надмембранной камеры регулирующего клапана. Регулируемый дроссель из надмембранной камеры регулирующего клапана ус­танавливают на регуляторах D)у50 и Dу100.

РДБК1П собран по схеме прямого действия, имеет односе­дельный регулирующий клапан, регулятор управления прямого действия, два регулируемых дросселя, дроссель из надмембран­ной камеры регулирующего клапана.

Регуляторы РД-32М и РД-50М заменяются в настоящее время регуляторами РДБК1-25, РДУК2-50 и РДУК2-100 — соответ­ственно РДБК1-50 и РДБК1-100.

Запорно-предохранительная арматура.Предохранительные за­порные клапаны (ПЗК), применяемые в ГРП и ГРУ для прекра­щения подачи газа к потребителям при недопустимом его повы­шении или понижении, должны соответствовать следующим тре­бованиям.

Точность срабатывания должна составлять ±5 % заданных значений контролируемого давления для ПЗК, устанавливаемых в ГРП, и ±10% для ПЗК, устанавливаемых в шкафных ГРП, ГРУ, а также комбинированных регуляторов.

Номенклатура ПЗК фактически ограничена двумя типами — ПКН (ПКВ) и ПКК-40М. В ГРП с регуляторами РДУК приме­няют ПЗК типа ПКН, а в отопительных котельных с газовыми горелками, работающими на среднем давлении, — типа ПКВ.

Предохранительно-сбросные клапаны (ПСК).Устанавливают их в ГРП (ГРУ), соблюдая следующие требования.

ПСК применяют в основном двух конструктивных разновид­ностей — ПСК-50 и П-117, которые по принципу действия явля­ются малоподъемными пропорциональными. Клапан П-117 по­ставляют только в комплекте с шкафным ГРП типа ШРУ.

Пропускную способность ПСК проверяют в соответствии с Правилами устройства и безопасной эксплуатации сосудов, ра­ботающих под давлением.

ПСК, в том числе встроенные в регуляторы давления, должны обеспечивать начало открытия при превышении установленного максимального рабочего давления не более чем на 5 % и полное открытие V- при превышении этого давления не более чем на 15 %. Давление, при котором клапан полностью закрывается, ус­танавливают соответствующими стандартами или техническими условиями на изготовление клапанов, утвержденными в установ­ленном порядке.

Пружинные ПСК должны быть снабжены устройством для их принудительного открытия. На газопроводах низкого давления допускается установка ПСК без приспособления для принуди­тельного открытия.

Фильтры.Устанавливают их в ГРП (ГРУ) для защиты регули­рующих и предохранительных устройств от засорения механи­ческими примесями, имеющимися в газе. Газовые фильтры име­ют следующие основные параметры.

Фильтры должны иметь штуцера для присоединения к ним дифманометров или другие устройства для определения потери давления на фильтре (степень засорения кассеты). Фильтрующие материалы должны обеспечивать требуемую очистку газа, но не образовывать с ним химических соединений и не разрушаться от постоянного воздействия газа.

В котельных с большим расходом газа применяют кассетные сварные фильтры типа ФГ.

Читайте также:  Как избежать деформации металла при сварке профильной трубы

Компенсаторы.Компенсаторы служат для компенсации уд­линения стальных газопроводов от изменения внешней темпе­ратуры и температуры газа. В газовых колодцах их устанавли­вают также для облегчения замены и профилактики запорных устройств (задвижек), смены прокладок и других ремонтных работ.

Для газопроводов применяют компенсаторы гибкие волнис­тые, линзовые, а также резинотканевые. Для изготовления гну­тых и сварных компенсаторов следует использовать трубы, рав­ноценные принятым для соответствующего газопровода.

  • Применение сальниковых компенсаторов на газопроводах не допускается.
  • Вспомогательные материалы
  • Плотность и срок службы фланцевых и резьбовых соединений во многом определяется правильным выбором уплотнительных материалов.
  • Для уплотнения фланцевых соединений следует применять про­кладки, изготовленные из паронита, резины маслобензостойкой, алюминия, меди.

Арматура, применяемая в системах газоснабжения

Газовой арматурой называют монтируемые на газопроводах, аппаратах и приборах приспособления и устройства, с помощью которых осуществляются включение, отключение, изменение объема, давления или направления газового потока, а также удаление газов.

Требования к выбору газовой арматуры

При выборе газовой арматуры необходимо учитывать следующие свойства металлов и сплавов:

  • 0 природный газ не воздействует на черные металлы, поэтому газовая арматура может быть изготовлена из стали и чугуна;
  • 0 из-за более низких механических свойств чугунной арматуры она может применяться при давлениях не более 1,6 МПа;
  • 0 при выборе чугунной арматуры необходимо создать такие условия, чтобы ее фланцы не работали на изгиб;
  • 0 при существующих допускаемых нормах содержания сероводорода в газе (2 г на 100 м3) последний практически не воздействует на медные сплавы. Поэтому арматура для внутридомового газового оборудования может быть выполнена из медных сплавов.

Классификация газовой арматуры

По назначению существующая газовая арматура подразделяется на следующие виды:

  • 0 запорная — для периодических герметичных отключений отдельных участков газопровода, аппаратуры и приборов;
  • 0 предохранительная — для предупреждения возможности повышения давления газа сверх установленных пределов;

О обратного действия — для предотвращения движения газа в обратном направлении;

о аварийная и отсечная — для автоматического прекращения движения газа к аварийному участку при нарушении заданного режима.

Вся арматура, применяемая в газовом хозяйстве, стандартизована.

Шифр каждого изделия арматуры состоит из четырех частей: на первом месте стоит номер, обозначающий вид арматуры, на втором — условное обозначение материала, из которого изготовлен корпус арматуры, на третьем — порядковый номер изделия, на четвертом — условное обозначение материала уплотнительных колец: бр — бронза или латунь, нж — нержавеющая сталь, р — резина, э — эбонит, бт — баббит, бк — в корпусе и на затворе нет специальных уплотнительных колец. Например, обозначение крана 11Б10бк можно расшифровать так: 11 — вид арматуры (кран), б — материал корпуса (латунь), 10 — порядковый номер изделия, бк — тип уплотнения (без колец).

Большинство видов арматуры состоит из запорного или дроссельного устройства. Эти устройства представляют собой закрытый крышкой корпус, внутри которого перемещается затвор относительно его седел (штуцеров), в результате чего изменяется площадь прохода газа, что сопровождается изменением гидравлического сопротивления давлением.

В запорных устройствах поверхности затвора и седла, соприкасающиеся во время отключения частей газопровода, называют уплотнительными. В дроссельных устройствах поверхности затвора и седла, образующие регулируемый проход для газа, называют дроссельными.

Запорная арматура — это устройства — задвижки, краны, вентили, гидравлические затворы, предназначенные для герметичного отключения отдельных участков газопровода и должны обеспечивать герметичность отключения, быстроту открытия и закрытия, удобство в обслуживании и малое гидравлическое сопротивление.

Задвижки являются наиболее распространенным видом запорной арматуры (рис. 2.9).

Для газопроводов с давлением до 0,6 МПа используют задвижки из серого чугуна, а для газопроводов с давлением более 0,6 МПа — из стали.

В задвижках поток газа или полное его прекращение регулируют изменением положения затвора вдоль уплотняющих поверхностей путем вращения шпинделя — выдвижного (рис. 2.9, а) или невыдвижного (рис. 2.9, б).

Рис. 2.9. Задвижки: а – параллельная с выдвижным шпинделем; б — клиновая с невыдвижным шпинделем; 1 — корпус; 2 — запорные диски; 3 — клин;

  • 4— шпиндель; 5— маховик;
  • 6 сальниковая набивка;
  • 7 – уплотняющие поверхности корпуса;
  • 8— клин; 9 — крышка; 10— втулка;
  • 11 гайка; 12— сальник; 13— маховик; 14 – буртик; 15 – шпиндель

Невыдвижной шпиндель при вращении маховика 5 перемещается вокруг своей оси вместе с маховиком. В зависимости от того, в какую сторону вращается маховик, нарезная втулка затвора перемещается по резьбе на нижней части шпинделя вниз или вверх и соответственно опускает или поднимает затвор задвижки.

Задвижки с выдвижным шпинделем обеспечивают перемещение шпинделя и связанного с ним затвора путем вращения резьбовой втулки, закрепленной в центре маховика.

Затворы задвижек бывают параллельные и клиновые. У параллельных уплотнительные поверхности расположены параллельно, между ними находится распорный клин. При закрытии задвижки клин упирается в ее дно и раздвигает диски, которые своими уплотнительными поверхностями создают необходимую плотность. Эти задвижки целесообразно устанавливать на подземных газопроводах.

В клиновых затворах боковые поверхности затвора расположены наклонно. Такие задвижки могут быть со сплошным затвором и затвором, состоящим из двух дисков.

Конденсатосборники сооружаются для сбора и удаления конденсата и воды в низких точках газопроводов (рис. 2.10). В зависимости от влажности транспортируемого газа они могут быть большой емкости для влажного газа и малой емкости для сухого газа.

Рис. 2Л0. Конденсатосборники:

а — высокого давления; б — низкого давления; 1 — ковер; 2 — кран; 3 — контргайка;

  • 4— контакт; 5— внутренняя трубка; 6— кожух; 7— пробка; 8— подушка под ковер железобетонная; 9— электрод заземления; 10— корпус конденсатосборника;
  • 11 газопровод; 12 — прокладка; 13 — муфта; 14 — стояк

В зависимости от давления газа они делятся на конденсатосборники высокого, среднего и низкого давления.

У конденсатосборников среднего и высокого давления (рис. 2.10, а) имеется дополнительная защитная трубка 5, а также кран на внутреннем стояке 2.

Отверстие в верхней части стояка служит для выравнивания давления газа в стояке и футляре.

Если бы отверстия не было, то конденсат под давлением газа постоянно заполнял бы стояк и при пониженных температурах происходило замерзание конденсата и разрыв стояков.

Под действием давления газа происходит автоматическая откачка конденсата.

При закрытом кране газ оказывает противодействие на конденсат, который под действием своей массы опускается вниз. При открывании крана противодействие прекращается и конденсат выходит на поверхность. Чем больше давление газа, тем быстрее и лучше будет опорожняться конденсатосборник.

Конденсатосборник низкого давления (рис. 2.10, а) представляет собой емкость, снабженную дюймовой трубкой, которая выведена под ковер 1 и заканчивается муфтой и пробкой. Через трубку удаляют конденсат, продувают газопровод и замеряют давление газа. Эксплуатация конденсатосборников низкого давления в условиях низких температур представляет определенные трудности.

Рис. 2.11. Схема установки для ручной откачки конденсата (УОКР-04):

  • 1 всасывающий рукав; 2 — штатив; 3 — насос БКФ-4;
  • 4 нагнетательный рукав; 5, 7- вентили;
  • 6 баллон; 8— ножка

Установка для откачки конденсата УОКР-04 (рис. 2.11) внедрена во многих газовых хозяйствах. Насос 3 типа БКФ-4 крепится к основанию штатива 2 тремя болтами. Штатив состоит из основания, двух складных стоек и четырех убирающихся ножек 8.

Для подключения установки у штатива раздвигают до упора стойки и выдвигают ножки. Один конец всасывающего рукава 1 подсоединяют к всасывающему патрубку насоса, другой опускают через стояк до дна конденсатосборни- ка.

На конце всасывающего рукава имеется приемный клапан. Насос подсоединяют к баллону через нагнетательный рукав 4, после чего открывают вентили 5 и 7 и качанием ручки приводят установку в действие.

Всасывание конденсата происходит через приемный клапан рукава, а нагнетание — через нагнетательный клапан насоса.

Нагнетаемая жидкость поступает в баллон по рукаву. В нагнетательном рукаве имеется прозрачная вставка, через которую можно наблюдать за поступлением конденсата в баллон.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector