Современные регуляторы давления газа

Размещено на http://www.allbest.ru/

Современные регуляторы давления газа

Анисимов А.Ю.,

Земцов В.В.

Тема статьи затрагивает регуляторы давления газа, которые устанавливают на объектах газораспределительных сетей, перед газоиспользующим оборудованием и в пунктах редуцирования газа. Регулирующая арматура используется для изменения давления и количества потока, протекающего по газопроводам. В её роли могут использоваться как регуляторы давления газа, так и заслонки.

Регулятор давления - разновидность регулирующей арматуры, автоматически действующее независимое устройство, используемое для поддержания постоянного давления газа в газопроводе. В регуляторах происходит снижение начального высокого давления на конечное низкое. Это происходит за счёт автоматического изменения степени открытия дросселирующего органа регулятора давления, изменяется гидравлическое сопротивление проходящему потоку газа.

В газораспределительных сетях запорно-регулирующая арматура применяется, главным образом, в составе газораспределительных пунктов (ГРП), которые могут иметь различное исполнение. Есть ряд требований, которые предъявляются к данному виду арматуры:

- диапазон температур - от минус 40 до плюс 60 - 70 оС;

- максимальное рабочее давление-- до 1,6 Мпа;

- класс герметичности - А по ГОСТ 9544-2005.

Для регуляторов давления газа входящих в состав ГРП существует ряд дополнительных требований, а именно: пропускная способность, погрешность поддержания выходного давления, диапазон расходов обеспечивающий поддержание выходного давления.

Именно сочетание двух последних параметров определяет технический уровень регуляторов давления. У современных регуляторов погрешность поддержания выходного давления в указанном диапазоне не превышает 5--10% от предустановленного значения, а диапазон расходов, как правило, не менее 1/10.[1] Очевидно, что обеспечить выполнение последнего требования тем сложнее, чем меньше величина давления на выходе регулятора. Решение этой задачи становится особенно остро при использовании домовых регуляторов давления газа, которые, должны решать ряд дополнительных задач, связанных с безопасностью газоснабжения, обеспечивать высокую надёжность работы в сочетании с приемлемыми экономическими показателями. давление газ сеть

Для всестороннего исследование технических параметров современных регуляторов давления газа необходимо знать тенденции, которые существуют на рынке современных регуляторов давления газа.

Большее распространение приобретают комбинированные регуляторы давления в моноблочном исполнении, в конструкцию которых кроме самого регулятора давления интегрированы также ПЗК и ПСК. Одним из наиболее распространённых регуляторов давления такого типа используемым в объектах Газпром газораспределение Оренбург является регуляторы давления газа RG/2MС, RG/2MBZ итальянской компания "MADAS S.r.l." (Декларация о соответствии TC N RU Д-IT.АИ 30.В.04140 по 26.03.2018г.) со встроенным ПЗК и ПСК.

Рис. 1. Регуляторы давления газа RG/2MC,RG/2MBZ со встроенным ПЗК и ПСК.

Это не только сокращает массогабаритные характеристики ГРП, но и значительно снижает его стоимость и повышает надёжность работы, такие же результаты возможна при разработке и освоение серийного производства пилотных прямоточных регуляторов давления. Примером такого устройства является регулятор давления FL-BP фирмы Tartarini (Италия).

Рис. 2. Регулятор давления FL-BP фирмы Tartarini.

Из российских аналогов следует упомянуть осевые регуляторы давления серии РДП производства ПКФ "ЭКС-ФОРМА" и РДГ-П производства ЭПО "Сигнал".[2]

Рис. 3. Регулятор давления газа РДП-50Н(В).

Статистические данные полученные на основе эксплуатации ГРП фирмой Газпром Газораспределение Оренбург в Оренбургском районе (ОЦСГ) можно прийти к выводу что около 55 % регуляторов давления импортного производства. Это соотношение во многом зависит от выпускаемых и находящихся в эксплуатации ГРП, которые условно могут быть разделены на 3 группы по техническому уровню входящих в их состав изделий:

1)эконом-класса, в которых применяются морально устаревшие регуляторы, по сравнению с современными мировыми требованиями к конструкции, однако вполне надёжные. К отечественным производителям изделий указанного класса можно отнести, прежде всего, саратовские предприятия "Промгазхолдинг", "Рим", "Элит-Газ" и ряд других;

2)класса "Стандарт", в которых применяются модернизированные, по сравнению с изделиями эконом-класса, версии регуляторов давления, а также новые разработки. Однако характеристики и качество данной продукции существенно уступают уровню мировых образцов. К производителям продукции данного класса можно отнести ЭПО "Сигнал", г. Энгельс, саратовские предприятия "Газпроммаш" и "Экс-форма";

3)изделия класса "Стандарт+" или "Премиум", в которых преимущественно применяются регуляторы давления ведущих мировых производителей, установлены фильтры высокой очистки, отличаются, качеством монтажа и окраски, включают в свой состав современные приборы учёта газа и системами телеметрии. Данные ГРП, как правило, полностью соответствуют СТО Газпром газораспределение 7.1-2011. К производителям такой продукции можно отнести, прежде всего, волгоградское объединение ИТГАЗ, российско-немецкое СП "ЭльстерГазэлектроника", г. Арзамас, а также упомянутое ЭПО "Сигнал" (в части ГРП класса "Премиум").

Помимо этого, всё большее распространение получает так называемое домовое газовое оборудование, предназначенное для газоснабжения индивидуальных жилых домов и других малоэтажных объектов. Домовые регуляторы давления газа ДРДГ (при подводе к домам газопроводов среднего давления (до 0,6 МПа)) или стабилизаторы давления газа СДГ (при подводе к домам газа низкого давления, но превышающего штатное давление для работы ГПО (как правило, 20 мбар = 200 мм вод. ст.)), работающие преимущественно при входном давлении от 30 до 500 мбар;

Домовые регуляторы давления газа (ДРДГ) поддерживают давление после себя на уровне, обеспечивающем наиболее эффективную и комфортную работу ГПО и, имеют встроенные предохранительные устройства.

Давно существует концепция проведения газификации с использованием газопроводов среднего давления и индивидуальных домовых шкафных регуляторов. Расчёты показывают, что затраты при создании такой системы газоснабжения примерно на 25-35% меньше.[3]

Из упомянутых ДРДГ наибольшее распространение получили двухступенчатые регуляторы давления серии FE фирмы PietroFiorentini (Италия).[4] Данные регуляторы были специально адаптированы для российского рынка (работоспособны при температуре окружающей среды от -40 до +50 0С), имеют встроенные предохранительно-сбросной (ПСК) и предохранительно-запорный (ПЗК) клапаны. Именно по данным регуляторам накоплен наибольший положительный опыт эксплуатации объектов Газпром газораспределение Оренбург.

Рис. 4. Регулятор давления газа "PietroFiorentini" FE25 TR.

Также к этому виду можно отнести двухступенчатые регуляторы давления ERG-S производства фирмы ESKA VALVE. Регуляторы ERG-S специально адаптированы для климатических условий России.[5]

Рис. 5. Регулятор давления газа ERG-S .

Для исследования пропускной способности, погрешности поддержания давления на выходе, современных регуляторов планируется смонтировать лабораторную установку.

Наиболее рационально будет использовать схему ГРП с основной и резервными линиями редуцирования.

Основная линия состоит из последовательно подключённых входного запорного устройства, регулятора давления газа, предохранительного запорного клапана и выходного запорного устройства.

Рис. 6. Устройство ГРП с основной и резервной линией редуцирования.

Понижение давления до установленного обеспечивается регулятором давления газа. Регулятор давления должен обеспечивать редуцирование давления до установленного, сохраняя стабильность выходного давления вне зависимости от колебаний входного давления и расхода газа потребителем.

Резервной линия, предназначена для подачи газа потребителю во время ремонта или технического обслуживания основной линии, устанавливается оборудование, аналогичное оборудованию на основной линии редуцирования, учитывая это она будет использована как и основная, но с другим регулятором давления. При установке определённых регуляторов давления можно моделировать понижение давления газа с высокого (0,3 - 1,2 МПа) или среднего (до 0,3 МПа) давления до низкого (до 5 кПа), что позволит расширить диапазон изучаемого оборудования, увеличит количество статистических данных.

Контроль давления на обеих линиях производится посредством кранов, оснащённых манометрами на входе и выходе ГРП.

Так как лабораторная установка в точности повторяет любой действующий ГРП, то она будет оснащена сбросной линией, открывающей доступ газа в атмосферу при критических условиях.

Рис. 7. Схема лабораторной установки ГРП .

В результате можем получить ряд статистических данных, которые могут быть использованы для поиска методов дальнейшего повышения надёжности регуляторов давления газа.

К таким данным можно отнести диапазон настройки выходного давления, точность регулирования, % от верхнего предела настройки, класс точности регулятора, давление закрытия рабочего клапана, у регуляторов со встроенным ПЗК - диапазон настройки давления срабатывания ПЗК, от верхнего значения - при повышении выходного давления и при его понижении выходного давления, погрешность срабатывания ПЗК от заданного значения настройки, %

Безусловно немаловажным является сочетание высочайшей надёжности с относительно низкой (по сравнению с промышленным сегментом) стоимостью продукции за сёт перехода фактически массовому производству является одной из основных тенденцией развития регуляторов давления газа.

Подводя итоги можно сказать, что современные регуляторы давления можно рассматривать как вполне самостоятельный сектор газового оборудования, к которому предъявляются достаточно специфические требования, в частности: повышенной надёжности, взрыво- и пожаробезопасности, работоспособности в широком температурном диапазоне. Проблема дальнейшего совершенствования их конструкции напрямую связана с исследованием их технических параметров, что позволит понять пути дальнейшего совершенствования конструкции.

Список литературы