Вспомогательное оборудование ГРП и ГРУ.

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.

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; Q_d — 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 ≥ 0,02Q_d.

При необходимости параллельной установки в ГРП нескольких регуляторов давления суммарное количество газа, подлежащее сбросу ПСК в течение часа, должно удовлетворять условию: Q' > Q_n, где Q — количество газа, подлежащее сбросу ПСК в течение часа для каждого регулятора, м³; n — 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 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 — 10 000 Па, а до начала эксплуатации или после очистки и промывки фильтра этот перепад должен составлять соответственно 2000...2 500 Па и 4000...5 000 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; ρ_0т — плотность газа табличная, кг/м³; Δρ — 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; Δр_т — перепад давлений на фильтре при табличных условиях, МПа; Δр_2т — давление газа после фильтра табличное, МПа.

Лекция 13