Устройство газопроводов и газовой арматуры. Устройство газовых сетей

Устройство газопроводов и газовой арматуры. Устройство газовых сетей

Газоснабжение промышленных предприятий и котельных осуществляется преимущественно от газопроводов среднего или высокого давления. Система газоснабжения предприятия состоит из следующих элементов: ввода газа, ГРП и ГРУ, межцеховых и внутрицеховых газопроводов, газогорелочных устройств.

Ввод газа обычно выполняют подземным и на нем устанавливают отключающее устройство.

Межцеховые газопроводы могут быть:

• надземными,
• подземными,
• смешанными.

Опыт газификации промышленных предприятий показывает, что межцеховые газопроводы преимущественно прокладывают надземным способом, так как в этом случае они более доступны для обслуживания и ремонта, менее опасны при утечках газа, менее подвержены коррозии.

Прокладывают надземные газопроводы, используя опоры, эстакады, огнестойкие наружные стены и перекрытия. На эстакадах и опорах допускается совместная прокладка газопроводов с трубопроводами для пара, воздуха, воды и кислорода. При этом необходимо обеспечить возможность осмотра и ремонта каждого трубопровода. По стенам зданий газопроводы прокладывают на кронштейнах, а по перекрытиям – на опорах высотой не менее 0,5 м. Для обеспечения компенсации температурных деформаций надземных газопроводов на них сооружают специальные компенсаторы.

Перед вводом газопроводов в цехи устанавливают отключающие устройства и продувочные линии. Все внутрицеховые газопроводы прокладывают открыто и крепят с помощью кронштейнов или подвесок. Если газопровод пересекается с электрическим кабелем, то расстояние между ними должно быть не менее 100 мм, а при параллельной прокладке – не менее 250 мм. Все внутрицеховые газопроводы окрашивают в желтый цвет с красными кольцами, а надземные межцеховые газопроводы защищают лакокрасочными покрытиями, состоящими из 2–3 слоев грунтовки и двух слоев эмали или лака.

При выборе схемы газоснабжения учитывают режим газопотребления цехами, характеристики тепловых агрегатов и горелочных устройств.

На рис. 1 показана схема газоснабжения крупного промышленного предприятия. Газ от газопровода высокого давления через отключающее устройство 1 в колодце подается в центральный ГРП.

В нем осуществляются замер расхода газа и его редуцирование. В данном случае для цехов № 1 и № 2 подается газ высокого давления, для цехов № 3 и № 4 и котельной – среднего давления, а для столовой – низкого давления (через ГРУ). При большем количестве цехов и значительной удаленности их от центрального ГРП в цехах монтируют шкафные ГРУ 7 , обеспечивающие стабильность давления газа перед горелками агрегатов. При больших расходах газа в цехах монтируют узлы учета расхода газа для контроля за рациональным и экономичным сжиганием газа.

Требования к газовым задвижкам. Условные обозначения и маркировка

ГОСТ 52760-2007 устанавливает нормы маркировки и отличительной окраски трубопроводной арматуры. Перечень, приведенный в п. 4.1.1 стандарта, включает 22 позиции. Из них знаки маркировки 1 (номинальный диаметр), 2 (номинальное давление), 3 (материал корпуса), 4 (товарный знак и/или наименование изготовителя) обязательные. Знак маркировки 2 может быть заменен или дополнен знаками маркировки 7 (предельная температура) и 9 (рабочее давление). Знак маркировки 5 (направление подачи рабочей среды на арматуру) является обязательным для арматуры с регламентированным направлением подачи рабочей среды. Прочие знакимаркировки обязательны только тогда, когда это определено какими-либо регулирующими документами, в других случаях указываются изготовителями в добровольном порядке.

ГОСТ 15150-69 устанавливает маркировку изделий по исполнениюдля различных климатических районов, категорий, условий эксплуатации и хранения в части воздействия климатических факторов внешней среды. По степени защиты изделия, обеспечиваемые оболочками, маркируются согласно ГОСТ 14254-96.

Климатические исполнения имеют следующие варианты маркировки: У1, У2, У3, Т1, Т2, Т3, УХЛ1, УХЛ4, УТ1.5. Буквы обозначают, для какого макроклиматического района предназначается изделие (тип климата), цифры – категорию (место) размещения (см. табл. 4, 5).

• У1 – изделия для эксплуатации в районах с умеренным климатом с категорией размещения 1 (на открытом воздухе).
• У2 – для эксплуатации в районах с умеренным климатом с категорией раз мещения 2 (под навесом или в помещениях со свободным доступом воздуха).
• УЗ –для эксплуатации в районах с умеренным климатом с категорией размещения 3 (в закрытых помещениях с естественной вентиляцией)
• Т1.Т2.ТЗ – для эксплуатации в районах как с сухим, так и с влажным тропическим климатом с размещением на открытом воздухе, под навесом, в закрытых помещениях с естественной вентиляцией.
• УХЛ1 – для эксплуатации в районах с умеренным и холодным климатом с категорией размещения 1 (на открытом воздухе).
• УХЛ4 – для эксплуатации в районах с умеренным и холодным климатом с категорией размещения 4 (в помещениях с искусственно регулируемыми климатическими условиями).
• УТ1.5 – для эксплуатации как в районах с умеренным климатом, так и в рай онах с сухим или с влажным тропическим климатом как с категорией размещения 1 (на открытом воздухе), так и с категорией размещения 5 (в по-мещениях с повышенной влажностью).

Запорная арматура на газопроводах. Особенности и сферы применения запорной арматуры

На сегодняшний день современную систему коммуникаций невозможно представить без качественных комплектующих к трубопроводу. Запорная арматура — это подвид трубопроводной арматуры, который применяется при устройстве инженерных сетей и предназначен для перекрывания движения потока рабочей среды.

Запорная арматура

Она должна соответствовать высокой степени герметичности, для того чтобы обеспечивать полное перекрытие среды. К рабочей среде относится вода, газ, пар, нефть. Запорная арматура изготавливается из стали, бронзы, латуни, чугуна.

Виды комплектующих и их предназначение

Классификация всей трубопроводной арматуры осуществляется по следующим критериям:

• Способу перекрытия рабочей среды;
• Области применения;
• Методу управления;
• Величине давления;
• Виду материала;
• Способу присоединения.

Использование каждого подвида возможно только при строгом соблюдении стандартов. По способу перекрытия классификация комплектующих осуществляется по следующим разновидностям:

• Задвижки;
• Краны;
• Вентили;
• Заслонки.

Трубопроводная арматура

У задвижки запирающий или регулирующий элемент перемещается перпендикулярно оси потока рабочей среды. Их применяют на тех трубопроводах, по которым перекачивают:

• Нефть;
• Газ;
• Воду;
• Потоки пара.

Для передачи пара на промышленные предприятия, такие как тепловые, атомные электростанции, системы парового отопления, применяется паропровод. На данный момент большой популярностью в использовании пользуется запорная арматура с электроприводом. Электропривод приводит задвижку в открытое либо закрытое положение дистанционно, с использованием пульта.

Все краны устанавливаются на водных, нефтяных либо газовых магистралях. Краны бывают двух подвидов — шаровые и пробковые.

Шаровая запорная арматура — это один из самых современных, высококачественных и прогрессивных видов фитингов с высокой степенью герметичности.

Запорные вентили

Преимуществами шаровых кранов является:

• Высокая степень герметичности;
• Простая конструкция;
• Небольшие размеры;
• Безопасность и надежность работы;
• Оптимальная цена.

Запорный вентиль необходим для полного перекрытия рабочей среды, потому как он не может регулировать рабочее давление магистрали. Запорные вентили используются на магистралях, где происходит подача воды, пара или воздуха.

Запорные заслонки используют на магистралях большого диаметра при невысоком давлении рабочей среды. Требования к герметичности у них намного меньше.

По величине давления устройства бывают вакуумные, низкого, среднего и высокого давления. Запорная арматура высокого давления широко востребована в нефтеперерабатывающей, газодобывающей, химической промышленности.

Различная классификация

В зависимости от состава рабочей среды существует такая классификация арматуры:

• Энергетическая;
• Криогенная;
• Пароводяная;
• Нефтяная;
• Вентиляционная.

Энергетическая арматура

Энергетическая используется при высоких параметрах воды и пара. В большинстве случаев, энергетическая арматура относится к пароводяной арматуре, которая работает при высоких давлениях и температурах. Энергетическая арматура необходима для транспортировки нефти, газа.

Криогенная арматура используется для работы в специальных условиях, где рабочая среда с низкой температурой. Криогенная среда — это гелий, водород, фтор, кислород, которые применяются в жидком и газообразном виде с температурой до минус 260˚С. Поэтому криогенная арматура должна иметь сверхпрочную ударную вязкость. На трубопроводе с криогенной средой должна быть изоляция запорной арматуры, которая обеспечивает уменьшение теплопритока, и снижает испарение среды.

Классификация устройств по области применения:

• Промышленные;
• Специальные;
• Судовые;
• Сантехнические.

По методу управления классификация выделяет управляемые и автоматические устройства. Классификация по способу присоединения к трубопроводу такова:

• Фланцевые соединения;
• Муфтовые;
• Штуцерные.
• Приварные.

Криогенная арматура

Предназначение и применение запорной арматуры

Комплектующие для тепловых сетей обеспечивают управление системами теплоснабжения во время их эксплуатации. Для систем тепловых сетей они необходимы, чтобы перекрывать потоки тепла, для спускания воды и выпускания воздуха.

Классификация устройств для тепловых сетей осуществляется по следующим видам:

• Запорные;
• Регулирующие;
• Предохранительные;
• Защитные.

Запорно-регулирующие используются в промышленности для того, чтобы перекрывать потоки пара, жидкости и газа на магистралях и обеспечивают необходимую степень герметичности.

Запорная арматура из нержавеющей стали для пара предназначается для перекрывания потоков пара в паропроводах, она применяется при высоких температурах.

Виды задвижек для газа. Как работает задвижка: устройство и принцип действия

Задвижки – очень популярный и распространенный тип запорной арматуры. Благодаря своей надежности и простой конструкции они востребованы на транспортных и технологических трубопроводах с самыми разнообразными рабочими средами. В зависимости от конструктивного и материального исполнения, задвижки могут использоваться в системах с рабочими давлениями до 25 МПа и температурами до +565 °С. Далее описана конструкция и принцип работы задвижек, приведена их классификация, а также отмечены особенности разных модификаций данной арматуры.

Из чего состоит задвижка?

Главные конструктивные элементы арматуры:

• корпус;
• крышка;
• затвор;
• резьбовая пара (шпиндель и гайка);
• сальниковое уплотнение;
• маховик (или другой управляющий элемент).

Устройство задвижки очень простое. Ее основу составляют корпус и крышка – именно они образуют полость, по которой движется рабочая среда. В полости арматуры находится затвор и (у части задвижек) механизм, обеспечивающий его передвижение, – резьбовая пара. Запирающий элемент движется перпендикулярно оси потока: опускаясь, он перекрывает просвет трубы, а поднимаясь, открывает. Механизм передвижения максимально простой – при вращении маховика вращается шток (шпиндель), который связан с запирающим элементом напрямую или через гайку. Вращательные движения маховика преобразуются в поступательные движения затвора.

Для герметичного перекрывания потока в корпусе задвижки обычно предусмотрены седла с уплотнительными поверхностями. Когда затвор опускается, он плотно примыкает к седлам, не позволяя среде проходить через полость задвижки. У корпуса также есть два конца для присоединения к патрубкам трубопровода. Они могут быть оснащены фланцами, резьбой или фаской для приварки. В месте выхода штока наружу находится сальник, который предотвращает утечку среды из задвижки.

Маховик – самый простой и распространенный орган управления задвижкой. На трубопроводах больших диаметров, где для перемещения затвора необходимо серьезное усилие, используются дополнительные устройства – механические редукторы, электро-, гидро- и пневмоприводы.

Для изготовления корпусных деталей задвижек чаще всего используется:

• чугун;
• сталь (легированная или нержавеющая).

Затвор, как правило, изготавливают из стали, которая лучше переносит работу в потоке среды. От материального исполнения арматуры зависит возможность ее применения с различными средами – неагрессивными или агрессивными, холодными или перегретыми. При этом задвижки (за редкими исключениями) используются только для полного перекрывания трубопровода и не подходят для регулировки потока. Если затвор оставить в полуоткрытом положении, он деформируется под давлением среды, что приведет к заклиниванию арматуры.

Типы задвижек

Общий принцип работы задвижек сходный – затвор, отсекающий поток среды, движется перпендикулярно этому потоку. Но существует несколько типов арматуры, которые отличаются конструкцией запирающего элемента и расположением резьбовой пары. Различают такие типы задвижек:

1. Клиновые (с жестким, двухдисковым или упругим клином).
2. Параллельные.
3. Шиберные.
4. Шланговые.

В зависимости от расположения ходового узла задвижки подразделяют на два типа:

• с выдвижным шпинделем;
• с невыдвижным шпинделем.

Устройство клиновых задвижек

В такой арматуре затвором выступает клин, а седла в корпусе расположены под углом. При закрывании задвижки клин опускается в пространство между седлами и плотно прилегает к ним, обеспечивая высокую герметичность перекрывания. Клин может иметь разную конструкцию:

1. Жесткий клин – металлическая пластина, сужающаяся книзу. Для надежного и герметичного перекрывания потока при изготовлении задвижки жесткий клин очень точно подгоняют под форму седел. Такой затвор очень прочный, но из-за своей жесткости может заклинивать при колебаниях температуры или давления среды. Кроме того, уплотнительные поверхности здесь довольно быстро изнашиваются.
2. Двухдисковый клин представляет собой более сложное устройство – он состоит из двух плоских дисков. Диски жестко скреплены между собой под тем же углом, под которым расположены седла в корпусе. В таких задвижках нет необходимости в идеальной подгонке клина под седла, так как элементы затвора способны частично «самоустанавливаться» во время его опускания. Эта особенность обеспечивает и повышенную герметичность перекрывания. Также задвижки с двухдисковым клином меньше подвержены заклиниванию и износу уплотнительных поверхностей.
3. Упругий клин состоит из дисков, скрепленных не жестко, а посредством упругого элемента. У такого затвора более простая конструкция, чем у двухдискового, но и возможности «самоустановки» меньше. При этом упругий клин также прощает некоторые погрешности при подгонке седел, он проще в изготовлении, чем жесткий затвор.

Газовая арматура это. Назначение газовой арматуры и оборудования

Газовая арматура и газовое оборудование предназначаются для установки на трубопроводах применяющихся для транспортировки, снабжения и распределения голубого топлива. С помощью этих механизмов включается и отключается подача, изменение давления, количества, направления газового потока. Арматуре присущи такие основные характеристики, как номинальное давление (условное) и номинальный диаметр.

Под номинальным давлением берется max давление при температуре 20 град., при котором гарантируется длительная служба разных соединений элементов и узлов с трубопроводом. Условный проход (DN) — это характеристика, которая используется в трубопроводных сетях в качестве общего параметра соединяемых частей.

Газовый трубопровод включает в себя не только трубы, но и большое количество газовой арматуры, которая обеспечивает его надежное функционирование

Большая часть разновидностей арматуры состоит из запорного или же из дроссельного устройства. Это конструкции в виде корпуса снаружи закрытого крышкой.

Внутри корпуса перемещается затвор. В результате перемещения затвора относительно его седел меняется площадь участка, через который газ проходит. Этот процесс вызывает изменение гидравлического сопротивления.

Простая конструкция,  доступная стоимость и возможность использовать газовые заслонки в большом диапазоне температур — вот основные достоинства газовых заслонок

Соприкасающиеся во время отключений частей газопровода поверхности затвора и седла носят название уплотнительных. В устройствах дроссельного типа поверхности затвора и седла, которые, в свою очередь, образуют регулируемый проход для транспортировки рабочей среды, носят название дроссельных.

Регулирующая арматура для газа. Какой бывает запорно-регулирующая арматура?

Запорная арматура – это специальные элементы, которые применяются с целью контроля давления и других параметров среды трубопровода. Такие детали устанавливаются для систем нефтепровода, канализации, водопровода и отопления. Может устанавливаться как на больших магистральных линиях, так и для обеспечения индивидуальных нужд на производстве.

Существуют разные показатели, за которыми необходимо постоянно следить. Чтобы не отключать все оборудование, используется запорная регулирующая арматура . Существует несколько разных типов запорной арматуры по рабочей среде:

1. Для перекрытия газа или жидкости. На трубу помещается клапан, который принимает только два положения: включенное или выключенное. В зависимости от этого субстанция перемещается или остается на одном месте.
2. Для регулировки. Предназначаются для установки нужных характеристик рабочей среды. Не используется для полного перекрытия потока.
3. Совмещающая несколько параметров. Переключатель можно установить в разные положения, что предоставляет более широкие возможности.

Запорно-регулирующая арматура – это приспособление, обладающее несколькими характеристиками. В свою очередь классифицируется следующим образом:

1. Седельные клапан. Используется в системах, где требуется контролировать рабочую среду под большим давлением. Предназначается для больших магистралей. Силовую часть выполняет поршень.
2. Шаровое оборудование. Во внутренней части размещается деталь шарообразной формы. Размещается перпендикулярно трубам, что позволяет частично перекрыть ход газа или жидкости.
3. Арматура в виде клина. Внутри размещается клин. В зависимости от положения открывает или закрывает проход рабочей жидкости.
4. Поворотно-дисковые приспособления. Регулятор имеет вид диска. Если он повернут вверх, жидкость или газ проходит. В противном случае – прохода нет. Регулировка происходит в зависимости от установки промежуточного состояния.