Газовая арматура и оборудование: виды, классификация, критерии выбора

Газовая арматура и оборудование предназначены для применения на трубопроводах систем транспортировки и снабжения, а также распределения голубого топлива. При помощи этих устройств и механизмов осуществляют включение и отключение подачи, изменение количества, направления или давления газового потока. Вся арматура характеризуется следующими главными параметрами:

• номинальным (условным) давлением;
• номинальным диаметром (условным проходом).

Под первой характеристикой понимают максимальное давление при температуре 20 °С, обеспечивающее длительную службу различных соединений арматуры (оборудования) и трубопровода. Под условным проходом (Ду или DN) понимают характеристику, используемую в трубопроводных системах, сетях в качестве параметра соединяемых частей.

По назначению арматуру для газовых систем делят на нижеследующие виды:

• Арматура запорная – для периодических отключений аппаратуры и приборов, а также отдельных участков газового трубопровода от других его частей. В этом качестве используют вентили, краны и задвижки.
• Регулирующая – для изменения и поддержания давления в заданных пределах. К ней относят заслонки, шибера и тому подобное.
• Предохранительная – используется для предупреждения повышения газового давления сверх допустимого значения. Это сбросной предохранительный клапан.
• Отсечная и аварийная – для быстрого автоматического отключения различных газовых аппаратов, приборов, а также трубопроводов, где нарушен заданный режим их работы. Например запорно-предохранительный клапан.
• Обратного действия – предотвращает движение газового потока в обратном направлении.
• Конденсатоотводящая – автоматически удаляет конденсат, накапливающийся в конденсатосборниках и нижних точках трубопроводных сетей.

Производят арматуру из различных материалов. По тому из чего изготовлен корпус обозначают следующим образом:

• из стали:
  • углеродистой – с;
  • нержавеющей – нж;
  • легированной – лс;
• чугуна:
  • серого – ч;
  • ковкого – кч;
• бронзы, латуни – Б;
• пластмассы (за исключением винипласта) – п;
• винипласта – вп.

Существуют следующие способы присоединения:

• С помощью фланцев – применяется для арматуры, условный проход которой более 50 мм. Присоединение к емкости или трубопроводу производят с помощью фланцев. Главное преимущество – возможность многократных установок и демонтажа, а также большая прочность, надежность и применяемость для очень широкого диапазона проходов и давлений. Недостатки: большие масса и габариты, со временем не исключена возможность ослабления затяжки с последующей потерей герметичности.
• Муфтовое соединение – для оборудования с проходом 65 мм и меньше. Подсоединение осуществляют с помощью муфт, имеющих внутреннюю резьбу, используют шестигранный ключ.
• Цапковое с наружной резьбой. Аппарат (например, кран) ввинчивается с помощью резьбы непосредственно в корпус другого прибора или устройства.
• Посредством сварки – используется редко, неразборный вид соединения. Преимущества – надежная и полная герметичность, минимум обслуживания. К недостаткам относят повышенную сложность замены и монтажа арматуры.
• Ниппельное – присоединение к емкости или трубопроводу производят при помощи ниппеля.
• Штуцерное – с помощью штуцера.
• Стяжное – выходной и входной патрубки соединяют с трубопроводными фланцами посредством шпилек с гайками, расположенных вдоль корпуса оборудования или арматуры.

Запорная арматура газовая является наиболее распространенным оборудованием газовых систем, среди которого чаще всего используются задвижки.

 Они широко применяются для перекрытия газового потока в трубопроводах с диаметрами номинальных (условных) проходов 50–2000 мм, где рабочее давление составляет 0,1–20 МПа.

В задвижке перекрытие прохода производится перемещением запорного устройства в направлении, которое перпендикулярно оси газового потока. По устройству запоров эта аппаратура делится на:

• Клиновые задвижки – с клиновым затвором, имеющем уплотнительные поверхности, находящиеся по отношению друг к другу под определенным углом. Могут быть с шарнирным затвором, который состоит из 2-х дисков, и сплошным (клином).
• Параллельные – затвор состоит из 2-х дисков или половин, между которыми находится распорный клин.

Преимущества задвижек перед остальной запорной арматурой:

• незначительное сопротивление потоку в полностью открытом положении;
• отсутствие поворотов газовой среды;
• относительно малая строительная длина;
• простота обслуживания;
• возможность подачи газа в любом направлении.

Краны и вентиля – арматура, служащая для быстрого подключения или отключения аппарата, прибора или трубопровода, а также регулирования расхода голубого топлива через газопровод. По форме затвора различают:

• шаровые;
• цилиндрические;
• конусные.

Достоинства кранов и вентилей: многоцелевое назначение, малая высота и длина, могут обеспечивать полный проход газа.

Заслонка – эту арматуру относят к запорно-регулирующему оборудованию, с помощью которого регулируют расход газа и производят прекращение его подачи в трубопроводе.

Состоит из корпуса (как правило стального или чугунного), запорного органа, представляющего собой диск, приводного вала и уплотнительных элементов.

Применяют заслонки в обширном диапазоне температур и давлений рабочей среды (если требования к герметичности запирающего органа предъявляются невысокие). Их выпускают серийно для трубопроводов, где условный проход 50–2400 мм и больше. Достоинства заслонок:

• простая конструкция;
• небольшая металлоемкость и масса;
• малая строительная длина;
• число элементов минимально;
• низкая стоимость.

Перечисленные преимущества очевидны тем больше, чем выше диаметр условного прохода.

При выборе арматуры для газовых систем следует учитывать химические и физические свойства материалов, использованных при ее изготовлении.

 Природный газ никак не воздействует на любые черные металлы, благодаря этому оборудование для газовых систем может быть чугунным и стальным.

У чугунной арматуры более низкие, чем у стальной, механические свойства и поэтому она может использоваться при давлениях газа, которые не превышают значение в 1,6 МПа.

В сжиженных или природных газах в ряде случаев присутствует сероводород, который может оказывать негативное воздействие на бронзу и остальные медные сплавы.

Из-за этого не рекомендуется применять на газопроводах оборудование с уплотнительными бронзовыми кольцевыми вставками.

Вместе с тем надо учитывать, что когда уплотнительные поверхности затвора и седла арматуры изготовлены из черных металлов (то есть без использования вставных колец из цветных металлов либо из нержавеющей стали), то они корродируют и быстро изнашиваются.

При существующих нормах предельного уровня содержания сероводорода (на 100 м3 газа – 2 г) голубое топливо практически никак не воздействует на сплавы из меди.

В связи с этим арматура, предназначенная для внутренних домовых газовых оборудования и сетей, может изготавливаться из медных сплавов.

Арматура, которая отличается особой надежностью, должна использоваться с вставными уплотнительными кольцами, изготовленными из нержавеющей стали.

Классификация и применение газовой запорной арматуры

Запорная арматура в газовом хозяйстве применяется с целью регулировки давления в газотранспортной системе. Действует она по тому же принципу, что и краны в водопроводных сетях.

Только для газовой отрасли к комплектующим предъявляются повышенные требования по безопасности. Это и не удивительно, ведь утечка воды в большинстве случаев не грозит никакими разрушающими последствиями.

Бывают, конечно, и исключения, но они могут быть связаны только с какими-либо специфическими условиями

А вот утечка газа совсем другое дело. Когда концентрация вещества в воздухе достигнет взрывоопасного значения, достаточно малейшей искры, чтобы произошла катастрофа.

При утечке на газопроводе высокого давления в случае аварии столб пламени будет возвышаться на десятки метров над землей, неся смерть и разрушения.

Поэтому техника безопасности является важнейшим условием нормального функционирования сети.

Классификация изделий

Распределение ресурса во внутреннем пространстве будет обеспечиваться при помощи запорных элементов, которые будут создавать необходимое давление.

Обратные клапаны служат для создания и поддержания гидравлического сопротивления в системе. Оно как раз и используется для нормализации давления внутри трубы.

Это является важным условием не только оптимальной транспортировки газа, но и безопасности работы всей системы.

За давлением следит множество чувствительных датчиков, которые малейшие отклонения от нормы подают на пульт диспетчера, который должен оперативно принимать меры по недопущению создания аварийных ситуаций. Вентили служат для полного перекрытия доступа для газа по движению в назначенном направлении. Этот элемент используется, когда необходимо провести ремонтные работы на определенном участке системы.

Особенности крепления

Метод основан на том, что к концам соединяемых элементов привариваются специальные элементы с отверстиями для болтов. Затем конструкция плотно стягивается друг с другом, а герметичность достигается при помощи прорезиненной прокладки. Недостатком метода как раз и является прокладка, износ которой может привести к утечке газа.

Муфтовое соединение в качестве стыкующего элемента предусматривает использование специальной муфты. Этот способ очень надежен, но не предназначен для частых разборов участка трубопровода, так как это ведет к постепенному стиранию резьбы.

Соединение при помощи сварки является наиболее прочным и обеспечивает максимальную герметичность. Но оно полностью перекрывает доступ к разбору трубопровода, поэтому используется очень редко. При необходимости осуществить ремонт или замену отдельного участка, придется просто разрезать систему с помощью специального инструмента.

Штуцерное соединение осуществляется при помощи специально оборудованных механизмов. К ним относятся штуцер, уплотнительные кольца и накидная гайка. Такой способ отличается и высокой надежностью, и возможностью в любой момент разобрать систему для проведения ремонта.

Материалы для производства

Полиэтилен и другие материалы можно легко повредить острым предметом. А любое, даже самое тонкое отверстие в трубе будет приводить к утечкам газа, о последствия которых уже было написано. Так что, пока не будет изобретен материал достаточной твердости, металлические элементы не сдадут своих позиций в деле производства газовой арматуры.

Что касается разделения ролей между металлами, то тут все зависит от условий эксплуатации. Латунь и бронза имеют высокую себестоимость, поэтому их в основном используют в помещениях. А сталь и чугун применяются для установки под открытым небом. Эти сплавы проходят специальную обработку, которая защищает их от коррозии.

Нефтегазовая арматура включает в себя большое количество номенклатурных продуктов, используемых в топливно-энергетической отрасли.

Рынок данной продукции является одним из наиболее динамически развивающихся по стране. Это связано с высоким значением нефти и газа для российской экономики в целом.

Данный сектор экономики располагает колоссальными инвестициями, которые позволяют ему двигаться вперед.

Материалы и арматура газопроводов

Материалы итехнические изделия, используемые в системах газоснабжения, прежде всего должны быть надежными и отвечать требованиям государственных стандартов или технических условий, утвержденных в установленном порядке и прошедших государственную регистрацию в соответствии с ГОСТ 2.114-95.

Традиционно для газопроводов применяются стальные трубы.

Но в последнее годы все активнее используются полиэтиленовые, винипластовые и асбоцементные трубы, особенно для транспортирования попутных газов с содержанием более 3% сероводорода, а также при весьма высокой коррозионной активности грунтов и при наличии блуждающих токов.

Читайте также:  Руководство по монтажу электрического теплого пола под линолеум

Для подземных межпоселковых газопроводов давлением до 0,6 МПа и подземных газопроводов давлением до 0,3 МПа, прокладываемых на территории поселений, применяют полиэтиленовые трубы в соответствии с Правилами безопасности Госгортехнадозора РФ ПБ 12-529-03.

Также допускается прокладка газопроводов из полиэтиленовых труб давлением 0,3-0,6 Мпа на территории поселений с одно-, двухэтажной и коттеджной застройкой с численностью до 200 жителей.

На территории городов и промышленных предприятий, насыщенных инженерными коммуникациями, газопроводы из неметаллических труб не строятся.

На применяемые трубы должны быть выданы сертификаты заводов-изготовителей или справки с выпиской из сертификатов, подтверждающие их соответствие требованиям СНиП 42-01-02.

При отсутствии документов проводятся химический анализ и механические испытания образцов, взятых от каждой партии труб одной плавки, подтверждающие соответствие качества стали действующим требованиям.

Если установить принадлежность труб к однойплавке невозможно, анализ и испытания следует провести на образцах от каждой трубы.

Стальные трубы. В соответствии с рекомендациями СНиП 42-01-02 для строительства систем газоснабжения следует применять трубы, изготовленные из углеродистой стали обыкновенного качества по ГОСТ 380-71 или качественной стали по ГОСТ 1050-74, хорошо сваривающейся и содержащей не более 0,25% углерода, 0,056% серы и 0,046% фосфора.

Стальные трубы выпускаются 2 видов: сварные (прямо- и спиральношовные) и бесшовные (тепло-, горяче или холоднодеформированные). Для строительства газопроводов применяются трубы, удовлетворяющие требованиям СНиП 2.04.08-87 (табл. 5.5).

Стальные трубы для наружных и внутренних газопроводов — групп В и Г, изготовленные из спокойной малоуглеродистой стали группы В по ГОСТ 380-71* не ниже 2-й категории (для газопроводов диаметром более 530 мм при толщине стенки труб более 5 мм — не ниже 3-й категории) марок Ст2, СтЗ, а также Ст4 при содержании в ней углерода не более 0,25%; стали марок 08, 10, 15, 20 по ГОСТ 1050-74*; низколегированной стали марок 09Г2С, 17ГС, 17ПС по ГОСТ 19281-73* не ниже 6-й категории; стали 10Г2 по ГОСТ 4543-71*. В ряде случаев допускается применение труб из полуспокойной и кипящей стали:

• для подземных газопроводов в районах с расчетной температурой наружного воздуха до -30°С включительно;
• для надземных газопроводов в районах с расчетной температурой наружного воздуха до -10°С (из полуспокойной и кипящей стали) и -20°С включительно (из полуспокойной стали);
• для внутренних газопроводов давлением не более 0,3 МПа (3 кгс/см2) с наружным диаметром не более 159 мм и толщиной стенки трубы до 5 мм включительно, если температура стенок труб в процессе эксплуатации не будет ниже 0°C;
• для наружных газопроводов трубы диаметром не более 820 мм (из полуспокойной стали) и 530 мм (из кипящей стали) и толщиной стенок не более 8 мм.

В районах с температурой наружного воздуха до -40°С для наружных подземных газопроводов допускается использовать трубы из полуспокойной стали диаметром не более 325 мм и толщиной стенки до 5 мм включительно, а для наружных подземных и надземных газопроводов — из полуспокойной и кипящей стали диаметром не более 114 мм и толщиной стенки до 4,5 мм.

Для изготовления отводов, соединительных частей и компенсирующих устройств газопроводов среднего давления не рекомендуется применять трубы из полуспокойной и кипящей стали.

Для наружных и внутренних газопроводов низкого давления, в том числе для их гнутых отводов и соединительных частей, допустимо использовать трубы групп А-В из спокойной, полуспокойной и кипящей стали марок Ст1 1-3-й категорий групп А-В по ГОСТ 380-71* и 08, 10, 15, 20 по ГОСТ 1050-74.

Для участков, испытывающих вибрационные нагрузки (соединенных с источниками вибрации в ГРП, ГРУ, компрессорных станциях и др.), должны применяться стальные трубы групп В и Г, изготовленные из спокойной стали с содержанием углерода не более 0,24% (Ст2, Ст3 не менее 3-й категории по ГОСТ 380-71,08, 10, 15 по ГОСТ 1050-74).

Трубы, отвечающие ГОСТ 3262-75, применяются при сооружении наружных и внутренних газопроводов низкого давления с условным диаметром до 80 мм включительно.

Эти же трубы высшей категории качества с условным диаметром до 32 мм включительно допустимы для импульсных газопроводов давлением до 0,6 МПа (6 кгс/см2), при этом гнутые участки импульсных газопроводов должны иметь радиус шва не менее 2Dy, а температура стенки трубы в период эксплуатации — не ниже 0°С.

Трубы бесшовные (ГОСТ 8731-87 и ГОСТ 8733-87) применимы для газопроводов жидкой фазы СУГ, а электросварные спиральношовные — для прямых участков газопроводов. При этом трубы по ГОСТ 8731-87 допустимы к применению при 100%-ном контроле металла труб неразрушающими методами.

Таблица 5.7. Стальные трубы для строительства наружных надземных, подземных и внутренних газопроводов (по СНиП2.04.08-87/42-01-02)

Газовая арматура и оборудование

• 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-исследовательского 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 (табл. 11). На втором — условное обозначение материала, из которого изготовлен корпус арматуры (табл. 12). 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 перемешается затвор.

Таблица 11

Условные обозначения вида арматуры

Таблица 12

Условные обозначения материалов корпуса арматуры

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 (рис. 18), 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 (см. рис. 18). У параллельных затворов уплотнительные поверхности расположены параллельно, между ними находится распорный клин.

Рис. 18. Задвижки:

а — параллельная с выдвижным 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;

Читайте также:  Установка радиаторов отопления своими руками: как провести монтаж радиаторов

4— гайка; 5 — 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 (рис. 19, а) из сборного железобетона или красного кирпича. Перекрытие колодца должно быть съемным для удобства его разборки при производстве ремонтных работ.

Рис. 19. Устройство газовых колодцев:

а — установка задвижки в колодце: I — 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 незамещенных 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 (рис. 19, б) 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 (рис. 20) герметизация достигается за счет введения между уплотняющими поверхностями специальной консистентной смазки под давлением.

Заправленная в пустотелый канал верхней части пробки смазка завинчиванием болта 3 нагнетается по каналам 1 в зазор между корпусом и пробкой.

Пробка несколько приподнимается вверх, увеличивая зазор и обеспечивая легкость поворота, шариковый клапан 4 и латунная прокладка 5 предотвращают выдавливание смазки и проникновение газа наружу.

Рис. 20. Чугунный кран со смазкой под давлением:

• 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 (рис. 21).

В зависимости от влажности транспортируемого газа конденсатосборники могут быть большей емкости — для влажного газа и меньшей — для сухого газа. В зависимости от величины давления

Рис. 21. Конденсатосборники:

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 газа их разделяют на конденсатосборники низкого, среднего и высокого давлений.

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 (рис. 22).

Линзовые компенсаторы изготавливают сваркой из штампованных полулинз. Для уменьшения гидравлических сопротивлений и предотвращения засорения внутри компенсатора устанавливают

Рис. 22. Линзовый компенсатор:

/ — патрубок; 2 — фланец; 3 — рубашка; 4 — полулинза; 5 — ребро; 6 — лапа; 7 — гайка; 8 — тяга 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 (рис. 23, а).

Рис. 23. Установка компенсаторов:

а — линзового с задвижкой; б — резинотканевого; I — 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; // — 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 (рис. 23, б). 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.

Газовая арматура и оборудование. Статьи компании «"ООО" Промбург»

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

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

Условные обозначения материалов корпуса арматуры

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.

Читайте также:  Лучшая инсталляция для унитаза: топ-10 предложений на рынке + советы покупателям подвесной сантехники

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

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

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

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

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.

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

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

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.