Вспомогательное оборудование ГРП и ГРУ

Ранее было сказано о составе технологической структуры ГРП и ГРУ, основным элементом которой является регулятор давле­ния. Другие не менее важные структурные виды оборудования пе­речисляются и рассматриваются в кратком виде далее.

Предохранительные запорные клапаны. Для предотвращения не­допустимого изменения давления газа в ГРП (ГРУ) устанавлива­ют предохранительные запорные клапаны (ПЗК) и предохрани­тельные сбросные клапаны (ПСК).

Предохранительные запорные клапаны могут быть низкого (тип ПКН) и высокого (тип ПКВ) давлений.

Производятся и применяются также предохранительные запор­ные клапаны типа КПН и КПВ соответственно низкого и высоко­го давлений.

Если по условиям производства перерыв в подаче газа недопу­стим, то вместо ПЗК должна быть предусмотрена сигнализация оповещения обслуживающего персонала.

Согласно «Правилам безопасности в газовом хозяйстве» верх­ний предел срабатывания предохранительных запорных клапанов не должен превышать максимальное рабочее давление газа после регулятора более чем на 25 %.

Настройка ПЗК на срабатывание зависит от назначения ГРП, который может обеспечивать подачу газа в тупиковую или кольце­вую газораспределительную сеть.

При тупиковой системе разводки газопроводов выключение и отключение части потребителей может вызвать кратковременное, но значительное понижение или повышение давления газа в конт­ролируемой точке даже при исправном регуляторе. Во избежание срабатывания ПЗК в случае повышения давления и отключения всех потребителей в обычном (не аварийном) режиме клапан на­страивают на давление, несколько большее того, на которое на­строено предохранительное сбросное устройство (ПСУ). Это уст­ройство, сбрасывая небольшие количества газа в атмосферу, не позволяет подниматься давлению в контролируемой точке до зна­чения срабатывания ПЗК.

При неисправном регуляторе сброс через ПСУ окажется недо­статочным, давление в контролируемой точке повысится, ПЗК сработает и перекроет подачу газа потребителям.

Кольцевая система газопровода запитывается газом от несколь­ких ГРП, поэтому изменение отбора газа потребителями скажется на их работе.

Неисправность одного из регуляторов и связанное с этим уве­личение давления вызывают уменьшение подачи газа в кольцевую сеть газопровода регуляторами других ГРП. В этом случае сброс в атмосферу газа через ПСУ в ГРП с неисправным регулятором не­допустим, так как он может продолжаться длительное время, сни­жая давление газа в газопроводе, что невыгодно с экономической точки зрения и вредит экологии. Поэтому в кольцевых системах ПЗК настраивают на давление срабатывания, меньшее, чем дав­ление начального открытия ПСУ. При этом ПСУ предохраняет кольцевую систему газопроводов от повышения в ней давления сверх допустимых пределов в случае, когда в ГРП сработал ПЗК, но из-за негерметичности затвора давление в системе увеличива­ется.

Предохранительные сбросные клапаны. Для предотвращения по­вышения давления газа выше допустимого значения после регуля­тора давления устанавливают предохранительное сбросное устрой­ство, которое сбрасывает в атмосферу избыточный объем газа. Со­гласно «Правилам безопасности в газовом хозяйстве» предохрани­тельные сбросные клапаны, в том числе встроенные в регулятор давления, должны обеспечивать сброс газа при превышении мак­симального рабочего давления после регулятора не более чем на 15%.

По конструктивному устройству предохранительные сбросные клапаны подразделяются на пружинные, мембранные и жидко­стные.

Особой разновидностью ПСК является гидравлический предо­хранитель (ГП) (рис. 5), который состоит из корпуса / и двух фланцевых патрубков: входного 4 и выходного 2. Фланец входного патрубка соединен с контролируемым участком газопровода. Нижняя часть входного патрубка через крышку 3 опущена в корпус таким образом, чтобы ее обрез не доходил до дна. Корпус запол­нен затворной жидкостью.

Рис. 5. Гидравлический предохранитель: / - корпус; 2 - выходной патрубок; 3 - крышка; 4 - входной патрубок

 

Началом срабатывания ГП следует считать момент появления первых пузырьков газа, барботирутощих через жидкость, полным открытием — работу ГП при давлении в контролирующей точке газопровода, превышающем заданное на 15%.

Выбор конструкции предохранительного сбросного клапана производится в соответствии с требуемой пропускной способно­стью.

Определение пропускной способности. Количество газа, подлежа­щее сбросу ПСК при наличии перед регулятором ПЗК, должно удов­летворять условию: Q > 0,0005 Q_d, где Q - количество газа, подле­жащее сбросу ПСК в течение часа при t= 0 ۫С и р = 0,10132 МПа; Qd — расчетная пропускная способность регулятора давления при тех же условиях, м³/ч.

При отсутствии перед регулятором давления ПЗК количество газа, подлежащее сбросу, определяют:

•для регуляторов давления с золотниковым клапаном — Q> 0,01 Q_d;

•регулирующих заслонок — Q > 0,02 Q _d.

При необходимости параллельной установки в ГРП нескольких регуляторов давления суммарное количество газа, подлежащее сбро­су ПСК в течение часа, должно удовлетворять условию: Q' > Qn, где Q — количество газа, подлежащее сбросу ПСК в течение часа для каждого регулятора, м³; п — число регуляторов давления, шт.

Молоточные, мембранные и пружинные ПСК имеют неболь­шую пропускную способность.

Для обеспечения устойчивой работы системы газораспределе­ния пропускная способность ПСУ должна возрастать плавно по мере повышения давления в контролируемой точке газопровода таким образом, чтобы начало сброса газа в атмосферу происходи­ло при превышении заданного давления не более чем на 5 %, а полное открытие ПСУ — при превышении его на 15 %.

Газовые фильтры. Эти фильтры предназначены для очистки газа от пыли, ржавчины, смолистых веществ и других твердых частиц. Качественная очистка газа позволяет повысить герметичность за­порных устройств, а также увеличить межремонтное время их экс­плуатации за счет уменьшения износа уплотняющих поверхностей. При этом также уменьшается износ и повышается точность рабо­ты расходомеров (счетчиков и измерительных диафрагм), особен­но чувствительных к эрозии. Правильный выбор фильтров и их квалифицированная эксплуатация являются важнейшими факто­рами обеспечения надежного и безопасного функционирования систем газоснабжения.

Максимально допустимый перепад давлений на сетчатых филь­трах не должен превышать 5 000 Па, на волосяных — 10000 Па, а до начала эксплуатации или после очистки и промывки фильтра этот перепад должен составлять соответственно 2 000...2 500 Па и 4000...5000 Па.

В конструкциях фильтров предусмотрены штуцеры для присо­единения приборов, с помощью которых определяется падение давления на фильтрующем элементе.

По направлению движения газа через фильтрующий элемент все фильтры можно подразделить на прямоточные и поворотные; по конструктивному исполнению — на линейные и условные; по материалу корпуса и методу его изготовления — на чугунные (алю­миниевые) литые и стальные сварные.

Пропускная способность фильтров указывается в техническом паспорте завода-изготовителя для газа определенного состава и при известных начальном и конечном давлениях. Для определения про­пускной способности фильтров при использовании другого газа и работе в другом режиме применяют формулу

где Q_T — пропускная способность фильтра при табличных услови­ях, м³/ч; р_от — плотность газа табличная, кг/м³; Δр — перепад дав­лений на фильтре при работе в режиме, отличном от табличного, МПа; р₂ — давление газа после фильтра при работе в режиме, отличном от табличного, МПа; р₀ — плотность газа при использо­вании другого газа, кг/м³;Δ р_т — перепад давлений на фильтре при табличных условиях, МПа; p_{2 т} — давление газа после фильтра таб­личное, МПа.