Арматура газовых систем. Трубопроводная арматура

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

Газовая запорно-регулирующая арматура классифицируется в зависимости от исполняемых функций. Тройники и отводы служат для разветвления газопровода на несколько отдельных ветвей. Это необходимо в тех случаях, когда труба достигает распределительного участка для одного населенного пункта, но этот пункт не является конечной точкой назначения. При помощи арматуры проводится деление трубопровода, и часть газа будет подаваться в город, а остальная - пойдет дальше в нужную точку.

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

Запорная арматура на газопроводе может крепиться несколькими способами. Они все отличаются высокой надежностью, а выбор конкретного метода зависит только от условий эксплуатации. Фланцевое соединение предусмотрено на участках трубопровода, которые подвержены частым заменам. Этот тип позволяет неограниченное количество раз соединять и рассоединять трубы и арматуру без каких-либо последствий для них.

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

Газовая запорная арматура изготавливается исключительно из металлических сплавов. Основными элементами для производства выступают чугун, латунь, бронза и сталь. Использование металлических элементов связано с тем, что для газовых труб и комплектующих требуется повышенный уровень прочности. Полимерные элементы, которые используются в водопроводах, здесь неприменимы по причине из невысокой твердости.

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.

Газовая арматура – это общее понятие для различных приспособлений и устройств, которые способствуют включению и отключению потребления газа, а также измерению направления потока или расхода газа и прочим. Большая часть газовой арматуры состоит из дроссельного или запорного устройства и привода. Наибольшее распространение получили следующие виды арматуры для газовых сетей: краны газовые муфтовые натяжные низкого давления; сальниковые краны на высокое и среднее давление; задвижки с невыдвижным и выдвижным шпинделем.

Натяжные краны могут обеспечить меньшую герметичность по сравнению с сальниковыми. Но у сальниковых кранов уплотнение со временем высыхает и может появиться утечка газа. За сальниковыми кранами необходимо внимательно ухаживать. Задвижки из чугуна больше всего применяются для установки на газопроводах среднего и низкого на земле и под землей. Для установки на газопровод со средним давлением лучше всего подходит чугунная задвижка с двухдисковым клиновым запорным механизмом, на них имеется невыдвижной шпиндель, на котором расположен указатель степени открытия. Существуют задвижки с ответным фланцем, которые буртиками входят друг в друга. При установке заглушки это существенно затрудняет эксплуатацию.

Виды газовой арматуры

Запорная арматура, ее основное назначение заключается в перекрытии потока газа;

Предохранительная арматура, ее предназначение заключается в автоматической защите трубопроводов и оборудования от увеличенного давления, путем сбрасывания избытка газа;

Регулирующая арматура, ее назначение заключается в том, чтобы изменяя расход, регулировать параметры газовой среды;

Отсчетная и аварийная арматура предназначена для мгновенного автоматического отключения аппаратов, трубопроводов или приборов при нарушении определенного контролируемого параметра;

Конденсатоотводящая арматура предназначается для удаления конденсата в автоматическом режиме по мере его появления в нижних точках трубопроводов.

Способы присоединения газовой арматуры: при помощи фланцев; соединение муфтовым способом; цапковое соединение и наружной резьбой; стяжное соединение; штуцерное соединение; соединение с использованием сварки.

Газовая арматура и оборудование для газгольдера , достаточно широкий выбор которого представлен в этом разделе сайта нашей компании, являются важной составляющей удобной и безопасной эксплуатации системы газоснабжения объекта в целом. От того, насколько правильно подобранными и качественными будут комплектующие газгольдера независимо от его вида и исполнения, напрямую зависит не только срок беспроблемной эксплуатации газового оборудования, но во многом жизнь и здоровье людей на газифицируемом объекте.

Руководствуясь этим принципом и заботой о наших клиентах, мы предлагаем исключительно качественное оборудование для СУГ -резервуаров от ведущих европейских и мировых производителей.

Купить дополнительное газовое оборудование для газгольдера: почему у нас?

Купить комплектующие для газгольдера у нашей компании интересно не только непосредственным покупателям газгольдеров для газификации своих домов, загородных коттеджей, складских и промышленных комплексов (в большинстве своем газгольдеры комплектуются ими по умолчанию). Газовая запорная арматура и другие элементы для оснащения резервуаров для хранения углеводородов необходима компаниям, занимающихся газификацией различных абонентов и собственной сборкой газгольдеров. Понимая их заинтересованность, мы предлагаем мелким и средним оптом спектр дополнительного оборудования для газгольдеров, отличающегося высокой надежностью и качеством изготовления, по выгодной цене.

Вся предлагаемая нами газовая арматура и другое оборудование для газгольдера сертифицировано и обладает всей необходимой разрешительной документацией, необходимой для возможности ее применения в том или ином регионе РФ. Технические паспорта на каждую единицу продукции, реализуемую нашей компанией, мы готовы предоставить тем заказчикам, которые непосредственно в этом заинтересованы. Кроме того, наша компания осуществляет контроль качества предлагаемой продукции, что является дополнительным фактором гарантии ее качества и соответствия паспортным характеристикам.

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.

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.

Трубопроводная арматура является неотъемлемой частью любого трубопровода. Она позволяет перекрывать его отдельные участки и регулировать давление транспортируемой среды. Наиболее распространенными типами трубопроводной арматуры, применяемой на газопроводах, являются шаровые краны и клиновые задвижки.

Все виды трубопроводной арматуры можно разделить на три класса: запорная арматура, регулирующая и запорно-регулирующая.

Клиновые задвижки являются наиболее распространенным типом запорной арматуры. В большинстве случаев клиновые задвижки имеют только два рабочих положения - открыто или закрыто, и не позволяют изменять пропускную способность трубопровода. Задвижки с обрезиненным клином широко применяются в газораспределительных сетях за счет относительной простоты конструкции и монтажа.

К запорно-регулирующей арматуре относятся краны различных конструкций и дисковые поворотные затворы. Наибольшее распространение получили шаровые краны . Основной элемент такого крана - шарообразный затвор с отверстием. В полностью открытом положении отверстие параллельно трубе, полное или частичное закрытие осуществляется поворотом затвора. В зависимости от требований к пропускной способности и рабочего давления, в газопроводах применяются стандартнопроходные либо полнопроходные шаровые краны.

Также в газопроводах ограниченно применяются дисковые затворы . Запирающий элемент таких затворов выполнен в виде диска, который расположен перпендикулярно потоку среды и может поворачиваться вокруг своей оси. Такая конструкция позволяет минимизировать гидравлическое сопротивление при неполностью открытом затворе.

Регулирующая, или предохранительная трубопроводная арматура предназначена для контроля расхода рабочей среды и поддержания его требуемого уровня. Как правило, это клапаны различной конструкции и назначения. Обратные клапаны используются для предотвращения обратного тока газа при аварийных ситуациях, например при резком падении давления на участке газопровода. Запорные клапаны предназначены для полного перекрытия участка трубопровода. Предохранительные клапаны позволяют автоматически сбрасывать избыток газа при повышении давления.

Также к предохранительной арматуре относятся конденсатосборники , удаляющие избыток водяного пара из транспортируемого газа.