ГАЗОРЕГУЛЯТОРНЫЕ УСТАНОВКИ, РЕГУЛЯТОРЫ ДАВЛЕНИЯ ГАЗА – Сети газопотребления котельных

Регуляторы давления газа

Классификация. Регуляторы давления газа классифицируют:

• по назначению,
• характеру регулирующего воздействия,
• связям между входной и выходной величинами,
• способу воздействия на регулирующий клапан.

По характеру регулирующего воздействия регуляторы подразделяются на астатические и статические (пропорциональные). Принципиальные схемы регуляторов показаны на рис. 1.

В астатическом регуляторе (рис. 1, а) мембрана 2 имеет поршневую форму, и ее активная площадь, воспринимающая давление газа, практически не меняется при любых положениях регулирующего клапана 6. Следовательно, если давление газа уравновешивает силу тяжести мембраны 2, стержня 1 и клапана 6, то мембранной подвеске соответствует состояние астатического (безразличного) равновесия.

Процесс регулирования давления газа будет протекать следующим образом. Предположим, что расход газа через регулятор равен его притоку и клапан 6 занимает какое-то определенное положение. Если расход газа увеличится, то давление уменьшится и произойдет опускание мембранного устройства, что приведет к дополнительному открытию регулирующего клапана.

Рис. 1. Схема регуляторов давления: а – астатического: 1 – стержень; 2 – мембрана; 3 – грузы; 4 – подмембранная полость; 5 – выход газа; 6 – клапан; б – статического: 1 – стержень; 2 – пружина; 3 – мембрана; 4 – подмембранная полость; 5 – импульсная трубка; 6 – сальник; 7 – клапан

После того как произойдет восстановление равенства между притоком и расходом, давление газа увеличится до заданной величины. Если расход газа уменьшится и соответственно произойдет увеличение давления газа, процесс регулирования будет протекать в обратном направлении.

Астатические регуляторы после возмущения приводят регулируемое давление к заданному значению независимо от величины нагрузки и положения регулирующего клапана. Равновесие системы возможно только при заданном значении регулируемого параметра, при этом регулирующий клапан может занимать любое положение. Астатические регуляторы часто заменяют пропорциональными.

В статических (пропорциональных) регуляторах (рис. 1, б), в отличие от астатических, подмембранная полость 4 отделена от коллектора сальником и соединена с ним импульсной трубкой 5, то есть узлы обратной связи расположены вне объекта. Вместо грузов на мембрану действует сила сжатия пружины 2.

В астатическом регуляторе малейшее изменение выходного давления газа может привести к перемещению регулирующего клапана из одного крайнего положения в другое, а в статическом полное перемещение клапана происходит только при соответствующем сжатии пружины.

Как астатические, так и пропорциональные регуляторы при работах с очень узкими пределами пропорциональности обладают свойствами систем, работающих по принципу «открыто – закрыто», то есть при незначительном изменении параметра газа перемещение клапана происходит мгновенно.

Чтобы устранить это явление, устанавливают специальные дроссели в штуцере, соединяющем рабочую полость мембранного устройства с газопроводом или свечой. Установка дросселей позволяет уменьшить скорость перемещения клапанов и добиться более устойчивой работы регулятора.

По способу воздействия на регулирующий клапан различают регуляторы прямого и непрямого действия. В регуляторах прямого действия регулирующий клапан находится под действием регулирующего параметра прямо или через зависимые параметры и при изменении величины регулируемого параметра приводится в действие усилием, возникающим в чувствительном элементе регулятора, достаточным для перестановки регулирующего клапана без постороннего источника энергии.

В регуляторах непрямого действия чувствительный элемент воздействует на регулирующий клапан посторонним источником энергии (сжатый воздух, вода или электрический ток).

При изменении величины регулирующего параметра усилие, возникающее в чувствительном элементе регулятора, приводит в действие вспомогательное устройство, открывающее доступ энергии от постороннего источника в механизм, перемещающий регулирующий клапан.

Регуляторы давления прямого действия менее чувствительны, чем регуляторы непрямого действия. Относительно простая конструкция и высокая надежность регуляторов давления прямого действия обусловили их широкое применение в газовом хозяйстве.

Дроссельные устройстварегуляторов давления (рис. 2) – клапаны различных конструкций. В регуляторах давления газа применяют односедельные и двухседельные клапаны. На односедельные клапаны действует одностороннее усилие, равное произведению площади отверстия седла на разность давлений с обеих сторон клапана.

Наличие усилий только с одной стороны затрудняет процесс регулирования и одновременно увеличивает влияние изменения давления до регулятора на выходное давление. Вместе с тем эти клапаны обеспечивают надежное отключение газа при отсутствии его отбора, что обусловило их широкое применение в конструкциях регуляторов, используемых в ГРП.

Рис. 2. Дроссельные устройства регуляторов давления газа: а – клапан жесткий односедельный; б – клапан мягкий односедельный; в – клапан цилиндрический с окном для прохода газа; г – клапан жесткий двухседельный неразрезной с направляющими перьями; д – клапан мягкий двухседельный

Двухседельные клапаны не обеспечивают герметичного закрытия. Это объясняется неравномерностью износа седел, сложностью притирки затвора одновременно к двум седлам, а также тем, что при температурных колебаниях неодинаково изменяются размеры затвора и седла.

От размера клапана и величины его хода зависит пропускная способность регулятора. Поэтому регуляторы подбирают в зависимости от максимально возможного потребления газа, а также по размеру клапана и величине его хода. Регуляторы, устанавливаемые в ГРП, должны работать в диапазоне нагрузок от 0 («на тупик») до максимума.

Пропускная способность регулятора зависит от отношения давлений до и после регулятора, плотности газа и конечного давления. В инструкциях и справочниках имеются таблицы пропускной способности регуляторов при перепаде давления 0,01 МПа. Для определения пропускной способности регуляторов при других параметрах необходимо делать пересчет.

Мембраны. С помощью мембран энергия давления газа переводится в механическую энергию движения, передающуюся через систему рычагов на клапан. Выбор конструкции мембран зависит от назначения регуляторов давления. В астатических регуляторах постоянство рабочей поверхности мембраны достигается приданием ей поршневой формы и применением ограничителей изгиба гофра.

Наибольшее применение в конструкциях регуляторов нашли кольцевые мембраны (рис. 3). Их использование облегчило замену мембран во время ремонтных работ и позволило унифицировать основные измерительные устройства различных видов регуляторов.

Рис. 3. Кольцевая мембрана: а – с одним диском: 1 – диск; 2 – гофр; б – с двумя дисками

Движение мембранного устройства вверх и вниз происходит за счет деформации плоского гофра, образованного опорным диском 1. Если мембрана находится в крайнем нижнем положении, то активная площадь мембраны – вся ее поверхность. Если мембрана перемещается в крайнее верхнее положение, то ее активная площадь уменьшается до площади диска.

С уменьшением диаметра диска разность между максимальной и минимальной активной площадью будет увеличиваться. Следовательно, для подъема кольцевых мембран необходимо постепенное нарастание давления, компенсирующее уменьшение активной площади мембраны. Если мембрана в процессе работы подвергается попеременному давлению с обеих сторон, ставят два диска – сверху и снизу.

У регуляторов низкого выходного давления одностороннее давление газа на мембрану уравновешивается пружинами или грузами. У регуляторов высокого или среднего выходного давления газ подводится к обеим сторонам мембраны, разгружая ее от односторонних усилий.

Регуляторы прямого действия подразделяются на пилотные и беспилотные. Пилотные регуляторы (РСД, РДУК и РДВ) имеют управляющее устройство в виде небольшого регулятора, который называется пилотом.

Беспилотные регуляторы (РД, РДК и РДГ) не имеют управляющего устройства и отличаются от пилотных габаритами и пропускной способностью.

Регуляторы давления газа прямого действия. Регуляторы РД-32М и РД-50М – беспилотные, прямого действия, различаются по условному проходу 32 и 50 мм и обеспечивают подачу газа соответственно до 200 и 750 м3 /ч. Корпус регулятора РД-32М (рис. 4) присоединяют к газопроводу накидными гайками 5.

По импульсной трубке 10 редуцируемый газ подается в подмембранное пространство регулятора и оказывает давление на эластичную мембрану 7. Сверху на мембрану оказывает противодавление пружина 2. Если расход газа увеличится, то его давление за регулятором понизится, соответственно уменьшится и давление газа в подмембранном пространстве регулятора, равновесие мембраны нарушится, и она под действием пружины 2 переместится вниз.

Вследствие перемещения мембраны вниз рычажный механизм 11 отодвинет поршень 9 от клапана 8. Расстояние между клапаном и поршнем увеличится, это приведет к увеличению расхода газа и восстановлению конечного давления.

Если расход газа за регулятором уменьшится, то выходное давление повысится, и процесс регулирования произойдет в обратном направлении. Сменные клапаны 8 позволяют изменять пропускную способность регуляторов. Настраивают регуляторы на заданный режим давления с помощью регулируемой пружины 2, гайки 3 и регулировочного винта 4.

Рис. 4. Регулятор давления РД-32М: 1 – мембрана; 2 – регулируемая пружина; 3, 5 – гайки; 4 – регулировочный винт; 6 – пробка; 7 – ниппель; 8, 12 – клапаны; 9 – поршень; 10 – импульсная трубка конечного давления; 11 – рычажный механизм; 12 – предохранительный клапан

В часы минимального газопотребления выходное давление газа может повыситься и вызвать разрыв мембраны регулятора. Предохраняет мембрану от разрыва специальное устройство, предохранительный клапан 12, встроенный в центральную часть мембраны. Клапан 12 обеспечивает сброс газа из подмембранного пространства в атмосферу.

Комбинированные регуляторы. Отечественная промышленность выпускает несколько разновидностей таких регуляторов: РДНК- 400, РДГД-20, РДСК-50, РГД-80. Указанные регуляторы получили такое название потому, что в корпусе регулятора вмонтированы сбросной и отсечный (запорный) клапаны. На рис. 5–8 показаны схемы комбинированных регуляторов.

Рис. 5. Регулятор давления газа РДНК-400: 1 – клапан сбросный; 2, 20 – гайки; 3 – пружина настройки сбросного клапана; 4 – мембрана рабочая; 5 – штуцер; 6 – пружина настройки выходного давления; 7 – винт регулировочный; 8 – камера мембранная;

Регулятор РДНК-400. Регуляторы типа РДНК выпускаются в модификациях РДНК-400, РДНК-400М, РДНК-1000 и РДНК-У.

Устройство и принцип работы регуляторов показана на примере РДНК-400 (рис. 5). Регулятор с низким выходным давлением комбинированный состоит из самого регулятора давления и автоматического отключающего устройства 14. Регулятор имеет встроенную импульсную трубку 11, входящую в подмембранную полость, и импульсную трубку 13.

Сопло 12, расположенное в корпусе регулятора, является одновременно седлом рабочего 10 и отсечного 17 клапанов. Рабочий клапан посредством рычажного механизма (шток 21 и рычаг 22) соединен с рабочей мембраной 4. Сменная пружина 6 и регулировочный винт 7 предназначены для настройки выходного давления газа.

Отключающее устройство 14 имеет мембрану, соединенную с исполнительным механизмом, фиксатор которого удерживает отсечной клапан 17 в открытом положении. Настройка отключающего устройства осуществляется сменными пружинами, расположенными в стакане 15.

Газ среднего или высокого давления, подаваемый в регулятор, проходит через зазор между рабочим клапаном и седлом, редуцируется до низкого давления и поступает к потребителям. Импульс от выходного давления по трубопроводу поступает из выходного трубопровода в подмембранную полость регулятора и на отключающее устройство.

При повышении или понижении выходного давления сверх заданных параметров фиксатор, расположенный в отключающем устройстве 14, усилием на мембрану отключающего устройства выводится из зацепления, клапан 17 перекрывает сопло 12, и поступление газа прекращается.

Таблица 1.

Технические характеристики регулятора РДНК–400

Завод-изготовитель поставляет регулятор, настроенный на выходное давление 2 кПа, с соответствующей настройкой сбросного и отсечного клапанов. Выходное давление регулируют вращением винта 7. При вращении по ходу часовой стрелки выходное давление увеличивается, против – уменьшается. Сбросной клапан настраивают вращением гайки, которая ослабляет или сжимает пружину.

Регулятор РДСК-50. В регуляторе с выходным средним давлением скомпонованы независимо работающие регулятор давления, автоматическое отключающее устройство, сбросной клапан, фильтр (рис. 6). Технические характеристики регулятора приведены в табл. 2.

Рис. 6. Регулятор давления газа РДСК-50: 1 – клапан отсечный; 2 – седло клапана; 3 – корпус; 4, 20 – мембрана; 5 – крышка; 6 – гайка; 7 – штуцер; 8, 12, 21, 22, 25, 30 – пружины; 9, 23, 24 – направляющие; 10 – стакан; 11, 15, 26, 28 – штоки;

Таблица 2. Технические характеристики регулятора РДСК-50

Выходное давление настраивают вращением направляющей 9. При вращении по ходу часовой стрелки выходное давление увеличивается, против – уменьшается. Давление срабатывания сбросного клапана регулируют вращением гайки 6.

Отключающее устройство настраивают, понижая выходное давление сжатием или ослаблением пружины 21, вращая направляющую 23, а также повышая выходное давление сжатием или ослаблением пружины 22, вращая направляющую 24.

Пуск регулятора после устранения неисправностей, вызвавших срабатывание отключающего устройства, выполняют вывертыванием пробки 27, в результате чего клапан перемещается вниз до тех пор, пока шток 26 под действием пружины 25 переместится влево и западет за выступ штока клапана 7, удерживая его таким образом в открытом положении. После этого пробку 27 ввертывают до упора.

Завод-изготовитель поставляет регулятор, настроенный на выходное давление 0,05 МПа, с соответствующей настройкой сбросного клапана и отключающего устройства. При настройке выходного давления регулятора, а также срабатывании сбросного клапана и отключающего устройства используют сменные пружины, входящие в комплект поставки. Регулятор устанавливают на горизонтальном участке газопровода стаканом вверх.

Регулятор давления газа РДГ-80 (рис. 7). Комбинированные регуляторы серии РДГ для районных ГРП выпускаются на условные проходы 50, 80, 100, 150 мм; они лишены ряда недостатков, присущих другим регуляторам.

Рис. 7. Регулятор РДГ-80: 1 – регулятор давления; 2 – стабилизатор давления; 3 – входной кран; 4 – отсечный клапан; 5 – рабочий большой клапан; 6 – пружина; 7 – рабочий малый клапан; 8 – манометр; 9 – импульсный газопровод; 10 – поворотная ось отсечного клапана; 11 – поворотный рычаг; 12 – механизм контроля отсечного клапана; 13 – дроссель регулируемый; 14 – шумогаситель

Каждый тип регуляторов предназначен для редуцирования высокого или среднего давлений газа на среднее или низкое, автоматического поддержания выходного давления на заданном уровне независимо от изменения расхода и входного давления, а также для автоматического отключения подачи газа при аварийном повышении и понижении выходного давления сверх заданных допустимых значений.

Область применения регуляторов РДГ – ГРП и узлы редуцирования ГРУ промышленных, коммунальных и бытовых объектов. Регуляторы этого типа – непрямого действия. В состав регулятора входят:

• исполнительное устройство,
• стабилизатор,
• регулятор управления (пилот).

Регулятор РДГ-80 обеспечивает устойчивое и точное регулирование давления газа от минимального до максимального. Это достигается тем, что регулирующий клапан исполнительного устройства выполнен в виде двух подпружиненных клапанов разных диаметров, обеспечивающих устойчивость регулирования во всем диапазоне расходов, а в регуляторе управления (пилоте) рабочий клапан расположен на двуплечем рычаге, противоположный конец которого подпружинен; задающее усилие на рычаг накладывается между опорой рычага и пружиной. Так обеспечиваются герметичность рабочего клапана и точность регулирования пропорционально соотношению плеч рычага.

Исполнительное устройство состоит из корпуса, внутри которого установлено большое седло. Мембранный привод включает мембрану жестко соединенного с ней штока, на конце которого закреплен малый клапан; между выступом штока и малым клапаном свободно расположен большой клапан, на штоке закреплено также седло малого клапана.

Стабилизатор предназначен для поддержания постоянного давления на входе в регулятор управления, то есть для исключения влияния колебаний входного давления на работу регулятора в целом.

Стабилизатор выполнен в виде регулятора прямого действия и включает в себя корпус, узел мембраны с пружинной нагрузкой, рабочий клапан, который расположен на двуплечем рычаге, противоположный конец которого подпружинен. При такой конструкции достигается герметичность клапана регулятора управления и стабилизация выходного давления.

Регулятор управления (пилот) изменяет управляющее давление в надмембранной полости исполнительного устройства с целью перестановки регулирующих клапанов исполнительного устройства в случае рассогласования системы регулирования.

Надклапанная полость регулятора управления импульсной трубкой через дроссельные устройства связана с подмембранной полостью исполнительного механизма и со сбросным газопроводом.

Подмембранная полость связана импульсной трубкой с надмембранной полостью исполнительного механизма. С помощью регулировочного винта мембранной пружины регулятора управления настраивают регулирующий клапан на заданное выходное давление.

Регулируемые дроссели из подмембранной полости исполнительного устройства и на сбросной импульсной трубке служат для настройки на спокойную работу регулятора. Регулируемый дроссель включает в себя корпус, иглу с прорезью и пробку. Манометр служит для контроля давления после стабилизатора.

Механизм контроля состоит из разъемного корпуса, мембраны, штока большой и малой пружин, уравнивающих воздействие на мембрану импульса выходного давления.

Механизм контроля отсечного клапана обеспечивает непрерывный контроль выходного давления и выдачу сигнала на срабатывание отсечного клапана в исполнительном устройстве при аварийных повышении и понижении выходного давления сверх заданных допустимых значений.

Перепускной вентиль предназначен для уравновешивания давления в камерах входного патрубка до и после отсечного клапана при вводе его в рабочее состояние.

Регулятор работает следующим образом. Для пуска регулятора в работу необходимо открыть перепускной вентиль, входное давление газа поступает по импульсной трубке в надклапанное пространство исполнительного устройства. Давление газа до отсечного клапана и после него выравнивается.

Поворотом рычага открывают отсечный клапан. Давление газа через седло отсечного клапана поступает в надклапанное пространство исполнительного устройства и по импульсному газопроводу – в подклапанное пространство стабилизатора. Под действием пружины и давлением газа клапаны исполнительного устройства закрыты.

Пружина стабилизатора настроена на заданное выходное давление газа. Входное давление газа редуцируется до заданной величины, поступает в надклапанное пространство стабилизатора, в подмембранное пространство стабилизатора и по импульсной трубке – в подклапанное пространство регулятора давления (пилота).

Сжимающая регулировочная пружина пилота воздействует на мембрану, мембрана опускается вниз, через тарелку действует на шток, который перемещает коромысло. Клапан пилота открывается. От регулятора управления (пилот) газ через регулируемый дроссель поступает в подмембранную полость исполнительного механизма.

Через дроссель подмембранная полость исполнительного устройства соединяется с полостью газопровода за регулятором. Давление газа в подмембранной полости исполнительного устройства больше, чем в надмембранной. Мембрана с жестко соединенным с ней штоком, на конце которого закреплен малый клапан, придет в движение и откроет проход газу через образовавшуюся щель между управлением малого клапана и малым седлом, которое непосредственно установлено в большом клапане.

Выходное давление газа по импульсным линиям (без дросселей) поступает в подмембранное пространство регулятора давления (пилот), в надмембранное пространство исполнительного устройства и на мембрану механизма контроля отсечного клапана.

При увеличении расхода газа под действием управляющего перепада давления в полостях исполнительного устройства мембрана придет в дальнейшее движение и шток своим выступом начнет открывать большой клапан и увеличит проход газа через дополнительно образовавшуюся щель между уплотнением большого клапана и большим седлом.

При уменьшении расхода газа большой клапан под действием пружины и отходящего в обратную сторону под действием измененного управляющего перепада давления в полостях исполнительного устройства штока с выступами уменьшит проходное сечение большого клапана и перекроет большое седло; при этом малый клапан остается открытым, и регулятор начнет работать в режиме малых нагрузок.

При дальнейшем уменьшении расхода газа малый клапан под действием пружины и управляющего перепада давления в полостях исполнительного устройства вместе с мембраной придет в дальнейшее движение в обратную сторону и уменьшит проход газа, а при отсутствии расхода газа малый клапан перекроет седло.

В случае аварийных повышений или понижений выходного давления мембрана механизма контроля перемещается влево или вправо, шток отсечного клапана выходит из соприкосновения со штоком механизма контроля, клапан под действием пружины перекрывает вход газа в регулятор.

Регулятор давления газа конструкции Казанцева (РДУК). Отечественная промышленность выпускает эти регуляторы с условным проходом 50, 100 и 200 мм. Характеристики РДУК приведены в табл. 3. Регулятор РДУК-2 (см. рис. 8) состоит из следующих элементов:

• регулирующего клапана с мембранным приводом (исполнительный механизм);
• регулятора управления (пилот);
• дросселей и соединительных трубок.

Газ начального давления до поступления в регулятор управления проходит через фильтр, что улучшает условия работы пилота.

Рис. 8. Регулятор РДУК-2: а – регулятор в разрезе; б – пилот регулятора; в – схема обвязки регулятора; 1, 3, 12, 13, 14 – импульсные трубки; 2 – регулятор управления (пилот); 4 – корпус; 5 – клапан; 6 – колонна; 7 – шток клапана; 8 – мембрана; 9 – опора;

Таблица 3. Характеристики регуляторов РДУК

Мембрана регулятора давления зажата между корпусом и крышкой мембранной коробки, а в центре – между плоским и чашеобразным диском. Чашеобразный диск упирается в проточку крышки, что обеспечивает центрирование мембраны перед ее зажимом.

В середину гнезда тарелки мембраны 8 упирается толкатель, а на него давит шток 7, который свободно перемещается в колонне 6. На верхний конец штока свободно навешен золотник клапана. Плотное закрытие седла клапана обеспечивается за счет массы золотника и давления газа на него.

Газ, выходящий из пилота, по импульсной трубке 12 поступает под мембрану регулятора и частично по трубке 14 сбрасывается в выходной газопровод. Для ограничения этого сброса в месте соединения трубки 14 с газопроводом устанавливают дроссель диаметром 2 мм, за счет чего достигается получение необходимого давления газа под мембраной регулятора при незначительном расходе газа через пилот.

Импульсная трубка 13 соединяет надмембранную полость регулятора с выходным газопроводом. Надмембранная полость пилота, отделенная от его выходного штуцера, также сообщается с выходным газопроводом через импульсную трубку 14.

Если давление газа на обе стороны мембраны 8 регулятора одинаково, то клапан регулятора закрыт. Клапан может быть открыт только в том случае, если давление газа под мембраной достаточно для преодоления давления газа на клапан сверху и преодоления силы тяжести мембранной подвески.

Регулятор работает следующим образом. Газ начального давления из надклапанной камеры регулятора попадает в пилот. Пройдя клапан пилота, газ движется по импульсной трубке 12, проходит через дроссель и поступает в газопровод после регулирующего клапана.

Клапан пилота, дроссель 10 и импульсные трубки 12, 13, 14 представляют собой усилительное устройство дроссельного типа. Импульс конечного давления, воспринимаемый пилотом, усиливается дроссельным устройством, трансформируется в командное давление и по трубке 12 передается в подмембранное пространство исполнительного механизма, перемещая регулирующий клапан 5.

При уменьшении расхода газа давление после регулятора начинает возрастать. Это передается по импульсной трубке 1 на мембрану пилота, которая опускается вниз, закрывая клапан пилота. В этом случае газ с высокой стороны по импульсной трубке 3 не может пройти через пилот.

Поэтому давление его под мембраной регулятора постепенно уменьшается. Когда давление под мембраной окажется меньше силы тяжести тарелки и давления, оказываемого клапаном регулятора, а также давления газа на клапан сверху, то мембрана пойдет вниз, вытесняя газ из-под мембранной полости через импульсную трубку 14 на сброс.

При увеличении расхода газа давление после регулятора уменьшается. Давление передается по импульсной трубке 1 на мембрану пилота. Мембрана пилота под действием пружины идет вверх, открывая клапан пилота. Газ с высокой стороны по импульсной трубке 3 поступает на клапан пилота и затем по импульсной трубке 12 идет под мембрану регулятора.

Часть газа поступает на сброс по импульсной трубке 14, а часть – под мембрану. Давление газа под мембраной регулятора возрастает и, преодолевая массу мембранной подвески и давление газа на клапан, перемещает мембрану вверх. Клапан регулятора при этом открывается, увеличивая отверстие для прохода газа. Давление газа после регулятора повышается до заданной величины.

При повышении давления газа перед регулятором он реагирует так же, как в первом рассмотренном случае. При понижении давления газа перед регулятором он срабатывает так же, как во втором случае.

Регулятор РДБК-1– это модернизация рассмотренного выше регулятора РДУК-2, включающая статическое устройство прямого и непрямого действия с командным прибором – регулятором управления. Регулятор поддерживает заданное выходное давление при переменном входном давлении и при изменении расхода газа от нуля до максимального.

Эти приборы управления имеют следующие назначения:

• регулирующий клапан с регулируемыми дросселями обеспечивает настройку регулятора на устойчивую работу (без вибрации и качки) путем изменения площади проходных сечений потоков газа на сбросе к подмембранной камере регулирующего клапана;
• регулятор управления непрямого действия обеспечивает поддержание постоянного давления за регулятором независимо от изменения входного давления и расхода путем изменения давления в подмембранной камере регулирующего клапана;
• регулятор управления прямого действия обеспечивает поддержание постоянного давления на выходе регулятора независимо от изменения входного давления и расхода путем поддержания давления в подмембранной камере регулирующего клапана;
• стабилизатор обеспечивает поддержание постоянного перепада давления на клапане регулятора управления непрямого действия, работу регулятора практически независимо от колебаний входного давления.

Таблица 4. Модификации и комплектация регуляторов РДБК-1

Регуляторы типа РДБК изготавливают в двух исполнениях.

В первом исполнении: регулятор типа РДБК-1, собранный по схеме непрямого действия и включающий в себя односедельный регулирующий клапан, регулятор управления непрямого действия, стабилизатор, два регулируемых дросселя и дроссель надмембранной камеры регулирующего клапана.

Во втором исполнении: регулятор типа РДБК-1П, собранный по схеме прямого действия и включающий в себя односедельный регулирующий клапан, регулятор управления прямого действия, два регулирующих дросселя, а также дроссель надмембранной камеры регулирующего клапана.

В обоих случаях регуляторы устанавливают только на горизонтальном участке газопровода мембранной камерой вниз.

Регуляторы РДБК-1 и РДБК-1П работают надежно; при одновременном изменении расхода газа в диапазоне от 10 до 100 % от максимального и входного давления на величину ±25 % изменяют выходное давление газа на величину не более ±10 % от заданного выходного давления.

Устройство и принцип работы регуляторов типа РДБК (рис. 9). Регулятор РДБК-1 (рис. 9, а) состоит из регулятора управления прямого действия 2, регулятора управления низкого давления 3, регулирующего клапана 1, регулируемых дросселей 5, 6 и дросселя 7.

Регулятор управления низкого давления является командным прибором и поддерживает постоянное давление за регулятором посредством поддержки постоянного давления в подмембранной камере регулирующего клапана. Регулируемые дроссели выполняют функции настройки на спокойную работу регулятора без его отключения. Дроссель из надмембранной камеры регулирующего клапана служит для поднастройки регулятора при вибрациях.

Рис. 9. Регулятор РДБК: а – регулятор давления газа РДБК-1: 1 – регулирующий клапан; 2 – регулятор управления прямого действия; 3 – регулятор управления низкого давления; 4 – задвижка; 5, 6 – регулируемые дроссели; 7 – дроссель; б – регулятор давления газа РДБК-1П:

Принцип работы регулятора заключается в следующем. Газ первоначального входного давления поступает на регулятор управления прямого действия 2, а от него – к регулятору управления низкого давления 3. От регулятора управления 3 газ через регулируемый дроссель 6 поступает под мембрану регулирующего клапана 1 и через дроссель 5 поступает в надмембранное пространство регулирующего клапана.

В обычном положении надмебранная камера регулирующего клапана 1 и надмембранная камера регулятора управления 3 будут находиться под воздействием выходного давления газа. Надмембранная камера регулятора управления через дроссель 7 соединена с газопроводом за регулятором.

Перепад давления на мембране регулирующего клапана 1 создает подъемную силу мембраны, которая при любом установившемся режиме регулятора будет уравновешиваться перепадом давления на основном клапане и весом подвижных частей.

Давление газа в подмембранной камере регулирующего клапана 1 будет автоматически регулироваться клапаном регулятора управления в зависимости от величин расхода газа и входного давления. Увеличение выходного давления газа на мембрану регулятора управления постоянно будет сравниваться с заданным давлением при настройке усилием нижней пружины.

Отклонения выходного давления будут вызывать перемещение мембраны и клапана регулятора управления. В этом случае меняется расход газа, следовательно, и его давление под мембраной регулирующего клапана. Всякое отклонение выходного давления газа от заданного благодаря изменению давления под мембраной регулирующего клапана будет вызывать перемещение основного клапана в равновесное состояние, при котором выходное давление газа будет восстанавливаться.

Принцип работы регулятора в модификации РДБК-1П (рис. 9, б) заключается в следующем. Газ первоначального входного давления поступает в регулятор управления прямого действия 2, от регулятора управления через дроссель 6 – в подмембранную камеру, а через дроссель 5 – в надмембранное пространство регулирующего клапана 1.

Надмембранное пространство регулирующего клапана 1 через дроссель 7 связано с газопроводом за регулятором. При работе регулятора давление газа в подмембранной камере регулирующего клапана будет больше выходного давления, а надмембранная камера регулирующего клапана будет находиться под воздействием выходного давления газа.

Работа регулятора управления прямого действия 2 будет поддерживать за собой постоянное давление, поэтому в подмембранной камере регулирующего клапана давление газа также будет постоянным. При отклонении выходного давления от заданного основной клапан будет перемещаться в равновесное состояние, соответствующее новым значениям входного давления и расхода газа.

Регулятор давления газа РДП-50 применяется в системах газоснабжения промышленных, коммунально-бытовых и сельскохозяйственных предприятий. Выпускается в двух исполнениях: РДП- 50Н с низким выходным давлением и РДП-50В с высоким выходным давлением.

Рис. 10. Регулятор давления газа РДП-50: а – общий вид регулятора; б – регулятор в разрезе; 1 – исполнительный механизм; 2 – стабилизатор; 3 – пилот; 4 – соединительные трубопроводы; 5 – дроссель; 6 – ниппель; 7 – винт регулировочный; 8 – корпус; 9 – крышка; 10 – подвижная система; 11 – гильза; 12 – клапан; 13-пружина; 14, 15 – дроссели.

Регулятор состоит из исполнительного механизма 1, стабилизатора 2, пилота 3 и соединительных трубопроводов. Между корпусом 8 и крышкой 9 исполнительного устройства закреплена подвижная система 10 мембранного типа с гильзой 11.

Гильза может совершать возвратно-поступательное движение в направлениях корпуса и крышки, в которых имеются резиновые уплотнения. В крышке 9 неподвижно закреплен клапан 12 с эластичным уплотнением. Пружина 13 осуществляет поджим гильзы к клапану.

Стабилизатор 2 является пружинным регулятором прямого действия и предназначен для создания постоянного перепада давлений на входе и выходе пилота, что позволяет свести к минимуму зависимость работы регулятора от изменения входного давления и расхода газа.

Пилот 3 конструктивно аналогичен стабилизатору 2, но является пневматическим задатчиком выходного давления регулятора, так как имеет устройство регулирования выходного давления. В корпусе пилота имеется встроенный регулируемый дроссель 5 сбросной линии.

Узлы регулятора связаны между собой с помощью соединительных патрубков 4. Подмембранная камера стабилизатора соединяется с газопроводом за регулятором через импульсную линию, а надмембранная – с пилотом. После пилота давление газа через демпфирующий дроссель 15 подается в правую полость мембранной камеры исполнительного устройства.

Левая полость камеры и подмембранная камера пилота соединены с газопроводом за регулятором. Сброс давления из правой полости мембранной камеры исполнительного устройства происходит через регулируемый дроссель, что позволяет добиться стабильной, без колебаний, работы регулятора.

Работа регулятора осуществляется за счет энергии проходящей рабочей среды. Входное давление поступает в исполнительное устройство и одновременно на вход стабилизатора, а выходное давление стабилизатора подается на вход пилота. При полностью свободной пружине пилота клапан пилота находится в закрытом состоянии и регулятор выключен.

При работе регулятора давление перед дросселем сбросной линии и, следовательно, в правой полости мембранной камеры исполнительного устройства будет выше давления за регулятором. При этом перепад давления на мембране исполнительного устройства создаст определенное усилие и затвор регулятора откроется.

В любом установившемся режиме перепад давления на мембране уравновесится усилием пружины 13. Изменение входного давления или расхода газа сразу же вызовет изменение выходного давления и, следовательно, давления в левой полости мембранной камеры исполнительного устройства, что приведет к перемещению подвижной системы в новое равновесное состояние, при котором выходное давление возвратится к заданной величине.

При отсутствии расхода газа затворы пилота и исполнительного устройства плотно закроются за счет повышения выходного давления на 5–10 % от номинального значения. В случае прекращения подачи газа на регулятор гильза под воздействием пружины сожмется к рабочему клапану и регулятор прекратит подачу газа.

Для пуска регулятора в работу необходимо:

• медленно приоткрыть отключающее устройство на выходе;
• медленно приоткрыть отключающее устройство на входе; у
• становить требуемое давление на выходе путем плавного вращения регулировочного винта 7 против часовой стрелки;
• открыть входное и выходное отключающие устройства на полный проход;
• откорректировать выходное давление;
• в случае появления колебательных явлений устранить их с помощью регулируемого дросселя 5.

В процессе эксплуатации регулятора необходимо выполнять осмотр технического состояния в установленные сроки и текущий ремонт.

Контрольно-измерительные приборы

В ГРП для контроля работы оборудования и измерения параметров газа применяют следующие КИП:

• термометры для замера температуры газа;
• показывающие и регистрирующие (самопишущие) манометры для замера давления газа;
• приборы для регистрации перепада давлений на скоростных расходомерах;
• приборы учета расхода газа (газовые счетчики или расходомеры).

Все КИП должны подвергаться государственной или ведомственной периодической поверке и быть в постоянной готовности к выполнению измерений. Готовность обеспечивается метрологическим надзором. Метрологический надзор заключается в осуществлении постоянного наблюдения за состоянием, условиями работы и правильностью показаний приборов, осуществлении их периодической проверки, изъятии из эксплуатации пришедших в негодность и не прошедших проверки приборов.

КИП присоединяют к газопроводам стальными трубами. Импульсные трубки соединяют сваркой или резьбовыми муфтами. Все КИП должны иметь клейма или пломбы органов Росстандарта.

КИП с электрическим приводом, а также телефонные аппараты должны быть во взрывозащищенном исполнении, в противном случае их ставят в помещении, изолированном от ГРП.

К наиболее распространенным видам КИП в ГРП относятся приборы, рассматриваемые далее в настоящем разделе.

Приборы для измерения давления газа подразделяются:

• на жидкостные приборы, в которых измеряемое давление определяется величиной уравновешивающего столба жидкости;
• пружинные приборы, в которых измеряемое давление определяется величиной деформации упругих элементов (трубчатые пружины, сильфоны, мембраны).

Жидкостные манометры используют для замера избыточных давлений в пределах до 0,1 МПа. Для давлений до 10 МПа манометры заполняют водой или керосином (при отрицательных температурах), а при измерении более высоких давлений – ртутью. К жидкостным манометрам относятся и дифференциальные манометры (дифманометры). Их применяют для замеров перепада давления.

Дифференциальный манометр ДТ-50 (рис. 18). Толстостенные стеклянные трубки 5 прочно закрепляют в верхней 2 и нижней 6 стальных колодках. Вверху трубки присоединяют к камерам-ловушкам 3, предохраняющим трубки от выброса ртути в случае повышения максимального давления.

Там же расположены игольчатые вентили 1, с помощью которых можно отключать стеклянные трубки 5 от измеряемой среды, продувать соединительные линии, а также выключать и включать дифманометр. Между трубками расположены измерительная шкала 4 и два указателя 7, которые можно устанавливать на верхний и нижний уровни ртути в трубках.

Рис. 18. Дифференциальный манометр ДТ-50: а – конструкция; б – схема расположения каналов; 1 – вентили высокого давления; 2, 6 – колодки; 3 – камеры-ловушки; 4 – измерительная шкала; 5 – стеклянные трубки; 7 – указатель

Дифманометры можно использовать и как обычные манометры для замера избыточных давлений газа, если одну трубку вывести в атмосферу, а другую – в измеряемую среду.

Манометр с одновитковой трубчатой пружиной (рис. 19). Изогнутая пустотелая трубка 6, закреплена нижним неподвижным концом к штуцеру 9, с помощью которого манометр присоединяют к газопроводу. Второй конец трубки запаян и шарнирно связан с тягой 7.

Давление газа через штуцер 9 передается на трубку 6, свободный конец которой через тягу 7 вызывает перемещение сектора 5, зубчатого колеса 4 и оси 3. Пружинный волосок 8 обеспечивает сцепление зубчатого колеса и сектора и плавность хода стрелки.

Перед манометром устанавливают отключающий кран, позволяющий при необходимости снять манометр и заменить его. Манометры в процессе эксплуатации должны проходить государственную поверку один раз в год. Рабочее давление, измеряемое манометром, должно находиться в пределах от 1/3 до 2/3 их шкалы.

Рис. 19. Манометр с одновитковой трубчатой пружиной: 1 – шкала; 2 – стрелка; 3 – ось; 4 – зубчатое колесо; 5 – сектор; 6 – трубка; 7 – тяга; 8 – пружинный волосок; 9 – штуцер

Самопишущий манометр с многовитковой пружиной (рис 20). Пружина выполнена в виде сплюснутой окружности диаметром 30 мм с шестью витками. Вследствие большой длины пружины ее свободный конец может перемещаться на 15 мм (у одновитковых манометров – только на 5–7 мм), угол раскручивания пружины достигает 50–60°.

Такое конструктивное исполнение позволяет применять простейшие рычажные передаточные механизмы и осуществлять автоматическую запись показаний с дистанционной передачей. При подключении манометра к измеряемой среде свободный конец пружины 1 рычага 2 будет поворачивать ось 3, при этом перемещение рычагов 4 и 7 и тяги 5 будет передаваться оси 6.

На оси 6 закреплен мостик 8, который соединен со стрелкой 9. Изменение давления и перемещение пружины через рычажный механизм передаются стрелке, на конце которой установлено перо для записи измеряемой величины давления. Диаграмма вращается с помощью часового механизма.

Рис. 20. Схема самопишущего манометра с многовитковой пружиной: 1 – многовитковая пружина; 2, 4, 7 – рычаги; 3, 6 – оси; 5 – тяга; 8 – мостик; 9 – стрелка с пером; 10 – картограмма

Поплавковые дифференциальные манометры. Широкое распространение в газовом хозяйстве нашли поплавковые дифманометры (рис. 21) и сужающие устройства. Сужающие устройства (диафрагмы) служат для создания перепада давления. Они работают в комплекте с дифманометрами, измеряющими создаваемый перепад давления.

До диафрагмы поток газа имеет начальную скорость v1, в узком сечении эта скорость возрастает до v2, после прохождения диафрагмы поток расширяется и постепенно восстанавливает прежнюю скорость.

При возрастании скорости потока увеличивается его кинетическая энергия и соответственно уменьшается потенциальная энергия, то есть статическое давление.

За счет разности давлений Δр = pст1 – pст2 ртуть, находящаяся в дифманометре, перемещается из поплавковой камеры 5 в стакан 4. Вследствие этого расположенный в поплавковой камере поплавок 1 опускается и перемещает ось 6, с которой связаны стрелки прибора, показывающего расход газа.

Рис. 21. Поплавковый дифференциальный манометр: а – конструктивная схема; б – кинематическая схема; в – график изменения параметров газа; 1 – поплавок; 2 – запорные вентили; 3 – диафрагма; 4 – стакан; 5 – поплавковая камера; 6 – ось;

Зависимость между перепадом давления и расходом газа выражается формулой

где V – объем газа, м3; Δр – перепад давления, Па; К – коэффициент, постоянный для данной диафрагмы.

Значение коэффициента К зависит от соотношения диаметров отверстия диафрагмы и газопровода, плотности и вязкости газа.

При установке в газопроводе центр отверстия диафрагмы должен совпадать с центром газопровода. Отверстие диафрагмы со стороны входа газа выполняют цилиндрической формы с коническим расширением к выходу потока. Диаметр входного отверстия диска определяют расчетным путем. Входная кромка отверстия диска должна быть острой.

Нормальные диафрагмы могут применяться для газопроводов с диаметром от 50 до 1200 мм при условии 0,05 < m < 0,7. Тогда

m = d2/D2,

где m – отношение площади отверстия диафрагмы к поперечному сечению газопровода; d и D – диаметры отверстия диафрагмы и газопровода.

Нормальные диафрагмы могут быть двух видов: камерные и дисковые. Для отбора более точных импульсов давления диафрагма размещается между кольцевыми камерами.

Плюсовый сосуд присоединяют к импульсной трубке, отбирающей давление до диафрагмы; к минусовому сосуду подводят давление, отбираемое после диафрагмы.

При наличии расхода газа и перепада давления часть ртути из камеры 5 выжимается в стакан 4 (рис. 21). Это вызывает перемещение поплавка и соответственно стрелки 16, указывающей расход газа, и пера 13, отмечающего на диаграмме величину перепада давления.

Диаграмма 14 приводится в движение от часового механизма 15 и делает один оборот в сутки. Шкала диаграммы, разделенная на 24 части, позволяет определить расход газа за 1 ч. Под поплавком помещается предохранительный клапан, который разобщает сосуды 4 и 5 в случае резкого перепада давления и тем самым предотвращает внезапный выброс ртути из прибора.

Сосуды сообщаются с импульсными трубками диафрагмы через запорные вентили 2 и уравнительный вентиль, который в рабочем положении должен быть закрыт.

Сильфонные дифманометры (рис. 22) предназначены для непрерывного измерения расхода газа. Действие прибора основано на принципе уравновешивания перепада давления силами упругих деформаций двух сильфонов, торсионной трубки и винтовых цилиндрических пружин.

Рис. 22. Принципиальная схема сильфонного дифманометра: 1 – сильфонный блок; 2 – плюсовый сильфон; 3 – рычаг; 4 – ось; 5 – дроссель; 6 – минусовый сильфон; 7 – сменные пружины; 8 – шток 

Для соответствующего предела измерения применяют сменные пружины 7.

Сильфонный блок состоит из сообщающихся между собой сильфонов 2 и 6, внутренние полости которых заполнены жидкостью. Жидкость состоит из 67 % воды и 33 % глицерина. Сильфоны связаны между собой штоком 8. В сильфон 2 подводится импульс до диафрагмы, а в сильфон 6 – после диафрагмы.

Под действием более высокого давления левый сильфон сжимается, вследствие чего жидкость, находящаяся в нем, через дроссель 5 перетекает в правый сильфон. Шток 8, жестко соединяющий донышки сильфонов, перемещается вправо и через рычаг 3 приводит во вращение ось 4, кинематически связанную со стрелкой и пером регистрирующего и показывающего прибора.

Дроссель 5 регулирует скорость перетекания жидкости и тем самым снижает влияние пульсации давления на работу прибора.

Счетчики газа. В качестве счетчиков могут использоваться ротационные или турбинные счетчики.

В связи с массовой газификацией промышленных предприятий и котельных, увеличением видов оборудования возникла необходимость в измерительных приборах с большой пропускной способностью и значительным диапазоном измерений при небольших габаритных размерах.

Объемное измерение в этих счетчиках осуществляется вследствие вращения двух роторов за счет разности давлений газа на входе и на выходе. Необходимый для вращения роторов перепад давления в счетчике составляет до 300 Па, что позволяет использовать эти счетчики даже на низком давлении.

Отечественная промышленность выпускает счетчики РГ-40-1, РГ-100-1, РГ-250-1, РГ-400-1, РГ-600-1 и РГ-1000-1 на номинальные расходы газа от 40 до 1000 м3/ч и давление не более 0,1 МПа (в системе единиц СИ расход 1 м3/ч = 2,78·10–4 м3/с). При необходимости можно применять параллельную установку счетчиков.

Ротационный счетчик РГ (рис. 23) состоит из корпуса 1, двух профилированных роторов 2, коробки зубчатых колес, редуктора, счетного механизма и дифференциального манометра 3. Газ через входной патрубок поступает в рабочую камеру. В пространстве paбочей камеры размещены роторы, которые под действием давления протекающего газа приводятся во вращение.

Рис. 23. Схема ротационного счетчика типа РГ: 1 – корпус счетчика; 2 – роторы; 3 – дифференциальный манометр; 4 – указатель счетного механизма

При вращении роторов между одним из них и стенкой камеры образуется замкнутое пространство, которое заполнено газом. Вращаясь, ротор выталкивает газ в газопровод. Каждый поворот ротора передается через коробку зубчатых колес и редуктор счетному механизму. Таким образом учитывается количество газа, проходящего через счетчик.

Ротор подготавливают к работе следующим образом:

• снимают верхний и нижний фланцы, затем роторы промывают мягкой кистью, смоченной в бензине, поворачивая их деревянной палочкой, чтобы не повредить шлифованную поверхность;
• затем промывают обе коробки зубчатых колес и редуктор. Для этого заливают бензин (через верхнюю пробку), проворачивают роторы несколько раз и сливают бензин через нижнюю пробку;
• закончив промывку, заливают масло в коробки зубчатых колес, редуктор и счетный механизм, заливают соответствующую жидкость в манометр счетчика, соединяют фланцы и проверяют счетчик путем пропускания через него газа, после чего замеряют перепад давления;
• далее прослушивают работу роторов (должны вращаться бесшумно) и проверяют работу счетного механизма.

При техническом осмотре следят за уровнем масла в коробках зубчатых колес, редукторе и счетном механизме, замеряют перепад давления, проверяют на плотность соединения счетчиков. Счетчики устанавливают на вертикальных участках газопроводов так, чтобы поток газа направлялся через них сверху вниз.

Турбинные счетчики. В этих счетчиках колесо турбины под воздействием потока газа приводится во вращение; число оборотов колеса прямо пропорционально протекающему объему газа. При этом число оборотов турбины через понижающий редуктор и магнитную муфту передается на находящийся вне газовой полости счетный механизм, показывающий суммарный объем газа, прошедший через прибор при рабочих условиях.

Эксплуатация газорегуляторных пунктов

Ввод в эксплуатацию ГРП. Приемка и ввод в эксплуатацию газорегуляторных пунктов проводятся в следующей последовательности:

• проверка исполнительно-технической документации;
• проверка соответствия монтажа и оборудования проектам;
• ревизия ГРП;
• проверка газопроводов и оборудования на герметичность;
• ввод в эксплуатацию.

Комиссии предъявляется необходимая исполнительно-техническая документация. Оборудование ГРП должно соответствовать проекту. Главная задача ревизии – установить укомплектованность и исправность оборудования: регулятора, фильтра, предохранительных, сбросных и запорных устройств, КИП.

Проверку на герметичность газопроводов и оборудования ГРУ производит строительно-монтажная организация в присутствии представителя заказчика. Испытание на герметичность необходимо для выявления дефектов в оборудовании, трубах и их соединениях. Испытание газопроводов и оборудования ГРП на герметичность в зависимости от конструкций регуляторов и арматуры может проводиться в целом или по частям (до регулятора и после него).

Продолжительность испытания ГРП на герметичность – 12 ч. Видимого падения давления по манометру не должно быть, если используют манометр с классом точности 0,6, а если манометр имеет класс точности 0,15 или 0,4, то допускается падение давления не более чем на одно деление шкалы.

Работы по врезке и пуску газа в ГРП, расположенных на территориях предприятий, разрешается выполнять бригадой газовой службы предприятия.

Работы по врезке и пуску газа при вводе в эксплуатацию ГРУ выполняются одновременно с вводом в эксплуатацию газоиспользующего оборудования, для которого предназначается ГРУ.

До ввода в эксплуатацию ГРП трубы и арматуру необходимо продуть газом. Продувку производят с соблюдением всех мероприятий, указанных в наряде на газоопасные работы. Воздух вытесняется под давлением газа 1000–1500 Па путем сброса газовоздушной смеси в атмосферу. Для сброса можно использовать специальную свечу или сбросной клапан.

Продувку газопровода на участке от задвижки в колодце до задвижки перед фильтром целесообразно производить через обводную линию на свечу. После этого следует произвести продувку оборудования ГРП. Продувку заканчивают после анализа газовоздушной смеси.

После продувки приступают к наладке оборудования ГРП; порядок выполнения операций указывается в инструкциях.

Примерная последовательность операций:

• с помощью штока и сцепления рычагов открывают предохранительный клапан;
• ослабляют пружину пилота и разгружают рабочую мембрану регулятора, открывают выходную задвижку за регулятором;
• медленно приоткрывают входную задвижку и пропускают газ на регулятор;
• мембрана регулятора перемещается вверх, и клапан открывается, одновременно по импульсной трубке газ попадает в надмембранную полость регулятора;
• мембрана регулятора в этот момент испытывает давление одинаковой величины сверху и снизу, то есть находится в равновесии, клапан регулятора под действием своей массы и массы штока переместится вниз и прикроет седло, то есть расход газа прекратится.

Для возобновления расхода газа необходимо:

• поджать регулировочную пружину пилота, режим давления газа контролировать выходным манометром;
• медленно открыть входную и выходную задвижки, включить регулятор под нагрузку и прекратить сброс газа в атмосферу;
• настроить на заданные режимы работы предохранительный и сбросной клапаны, регулятор давления газа;
• определить перепад давления газа на фильтре;
• проверить герметичность резьбовых и фланцевых соединений мыльной эмульсией.

Для настройки ПЗК на минимум кладут груз на шток мембраны, с помощью пилота снижают давление газа и по манометру определяют то давление, при котором клапан срабатывает. Если молоток клапана опускается при давлении более высоком, чем положено, то груз уменьшают.

В соответствии с рекомендациями ОСТ, пуск регулятора производится в следующей последовательности:

• проверить плотность закрытия задвижек на байпасе;
• вывернуть регулировочный винт регулятора управления;
• открыть кран импульсной трубки регулятора;
• закрыть кран на импульсной трубке ПЗК; открыть выходную задвижку ГРП или ГРУ;
• поднять клапан ПЗК, ввести в соединение рычаги для удержания клапана в открытом положении;
• плавно открыть входную задвижку;
• вращением винта пружины регулятора управления установить давление согласно заданному режиму;
• убедившись в устойчивой работе регулятора по показанию манометра, открыть кран на импульсной трубке ПЗК, ввести в зацепление рычаг груза с рычагом клапана;
• произвести проверку и настройку ПЗК и ПСК.

Остановка регулятора производится в следующей последовательности:

• закрыть входную задвижку в ГРП или ГРУ;
• вывести из зацепления соединительные рычаги клапана ПЗК, опустить тарелку клапана на седло;
• вывернуть регулировочный винт регулятора управления; закрыть выходную задвижку в ГРП или ГРУ;
• закрыть краны на импульсных трубках регулятора давления и ПЗК;
• выпустить газ из газопровода между входной и выходной задвижками в атмосферу через продувочную свечу;
• произвести запись времени остановки регулятора в журнал.

По окончании всех работ по пуску газа необходимо:

• открыть предохранительный сбросной клапан, разгрузить рабочую мембрану регулятора;
• открыть выходную задвижку за регулятором;
• плавно приоткрыть входную задвижку и подать газ в ГРП;
• после срабатывания регулятора и его настройки включить регулятор под нагрузку, при этом сброс газа в атмосферу через предохранительный клапан должен прекратиться.

Подачу газа в газопровод после ГРП следует производить по окончании наладки оборудования ГРП (ГРУ) на рабочий режим давления.

Эксплуатация ГРП, ГРУ. В состав работ по эксплуатации ГРП и ГРУ входят:

• осмотр технического состояния (обход) в сроки, обеспечивающие безопасность и надежность эксплуатации, но не реже 1 раза в месяц по утвержденным инструкциям;
• проверка срабатывания предохранительных запорных и сбросных клапанов – не реже 1 раза в 3 месяца, а также по окончании ремонта оборудования;
• техническое обслуживание – не реже 1 раза в 6 месяцев; текущий ремонт – не реже 1 раза в 12 месяцев;
• капитальный ремонт – при ремонте и замене оборудования, ремонте отдельных элементов здания, систем отопления, освещения, вентиляции – на основе дефектных ведомостей, составленных по результатам технических осмотров и текущих ремонтов.

Технический осмотр ГРП, ГРУ производится путем обхода в сроки, установленные эксплуатационной организацией. При производительности ШРП до 50 м3/ч технический осмотр может производиться не реже 1 раза в год одновременно с техническим обслуживанием.

Технический осмотр телемеханизированных ГРП и не телемеханизированных, но работающих в одной системе с телемеханизированными ГРП, производится в сроки, определяемые инструкцией по эксплуатации систем телемеханики, но не реже одного раза в месяц.

Во время каждого обхода ГРП в отопительный период необходимо проверять температуру воздуха внутри отапливаемого помещения и при необходимости изменять режим работы отопления.

Об утечках газа, обнаруженных при техническом осмотре и техническом обслуживании, необходимо немедленно сообщить в АДС, а до прибытия аварийной службы принять меры по предупреждению аварий.

Состав работ по техническому осмотру и техническому обслуживанию ГРП устанавливаются действующими правилами безопасности.

Во время осмотра технического состояния (обхода) ГРП выполняются следующие работы:

• проверка по приборам давления газа до и после регулятора;
• проверка состояния фильтра;
• проверка отсутствия утечек газа мыльной эмульсией или прибором;
• смена картограмм регистрирующих приборов, прочистка и заправка перьев, завод часового механизма. Установка пера на «0» – не реже 1 раза в 15 дней;
• проверка электроосвещения, вентиляции, системы отопления, визуальное выявление трещин и неплотностей стен;
• внешний и внутренний осмотр здания ГРП, при необходимости – очистка здания от загрязнений.

Проверка срабатывания предохранительных запорных и сбросных клапанов. При проверке ПЗК и ПСК достаточно повысить выходное давление газа и посмотреть, при каком давлении срабатывают клапаны. ПСК должен сработать при давлении на 15 %, а ПЗК на 25 % выше рабочего.

Для проверки параметров срабатывания ПЗК типа ПКН (ПКВ) необходимо произвести следующие действия:

• под мембраной создать давление больше нижнего предела настройки, установить ударный молоток в зацепление с коромыслом и, подстраховав его рукой, понижать давление до нижнего предела настройки. При заданном значении давления молоток должен упасть, в противном случае необходимо скорректировать настройку;
• затем необходимо под мембраной создать давление меньше верхнего предела настройки, установить ударный молоток в зацепление с коромыслом и, подстраховав его рукой, повышать давление до верхнего предела настройки. При заданном значении молоток должен упасть, в противном случае необходимо скорректировать настройку;
• после выполнения перечисленных операций необходимо вывернуть переходник, ввернуть пробку, открыть кран на импульсной трубке ПЗК, установить ударный молоток в зацепление с коромыслом и проверить отсутствие утечек газа в завернутой пробке.

Во время проведения технического обслуживанияпроизводятся работы, выполняемые при осмотре технического состояния ГРП, а также:

• проверка плотности прилегания клапана к седлу, герметичности и работоспособности запорной арматуры и предохранительных устройств;
• проверка плотности всех соединений и арматуры, устранение утечек газа, осмотр и очистка фильтра;
• определение плотности и чувствительности мембран регулятора давления и управления;
• продувка импульсных трубок к регулятору давления, КИП, ПЗК; проверка настройки ПЗК и ПСК.
• Техническое обслуживание ГРП производится в сроки, установленные правилами безопасности.

Проверка плотности прилегания клапана к седлу. Для этого надо закрыть клапан, уменьшив нагрузку на мембрану, и проследить за работой регулятора. Если клапан плотно закрыт, то шум не будет прослушиваться. Есть и другие способы определения плотности закрытия: по выходному давлению газа, по картограммам регистрирующих приборов, с помощью листа чистой бумаги, вложенного между клапаном и седлом. При обнаружении неплотности закрытия клапана его необходимо заменить или отремонтировать.

Осмотр и очистка фильтра. Для этого необходимо замерить давление газа, и если перепад давления более 10 кПа, то фильтр нуждается в очистке.

При проверке и ремонте оборудования ГРП разрешается пользоваться обводной линией. Подача газа по обводной линии допускается только при условии постоянного нахождения в ГРП дежурного, регулирующего выходное давление газа. После проверки оборудования и устранения выявленных неполадок следует сделать анализ воздуха в помещении ГРП.

Определение плотности и чувствительности мембран. Плотность мембраны можно проверить внешним осмотром или с помощью мыльной эмульсии, а чувствительность мембран – путем изменения нагрузки на мембрану и наблюдением за давлением газа. Колебание выходного давления газа за регулятором должно быть не более ±5 %.

При техническом обслуживании (совмещенном с осмотром технического состояния) ШРП выполняются:

• внешний осмотр и очистка оборудования;
• проверка величины давления газа после регулятора;
• проверка засоренности фильтра и при необходимости его прочистка;
• проверка отсутствия утечек газа, их устранение при выявлении;
• проверка величины срабатывания ПЗК.

Текущий ремонт. При текущем ремонте ГРП и ГРУ производительностью свыше 50 м3/ч выполняются:

• работы по техническому осмотру;
• проверка работоспособности запорной и регулирующей арматуры и предохранительных клапанов;
• проверка герметичности всех соединений и арматуры прибором, устранение утечек газа, осмотр и очистка фильтра;
• определение плотности и чувствительности мембран регулятора давления и управления;
• продувка импульсных трубок к КИП, ПЗК и регулятору давления;
• проверка параметров настройки запорных и сбросных клапанов;
• разборка регуляторов давления, предохранительных клапанов с очисткой их от коррозии и загрязнений, проверкой плотности прилегания к седлу клапанов, состояния мембран, смазкой трущихся частей, ремонтом или заменой изношенных деталей, проверкой надежности креплений конструкционных узлов, не подлежащих разборке;
• разборка запорной арматуры, не обеспечивающей герметичность закрытия;
• проверка состояния и прочистка дымоходов;
• проверка состояния вентиляционной системы;
• ремонт системы отопления;
• ремонт систем вентиляции, освещения и телефона;
• ремонт здания ГРП.

При текущем ремонте ШРП производительностью до 50 м3/ч устраняются неисправности, выявленные в результате технического осмотра и технического обслуживания.

После проверки и настройки оборудования и устранения всех неполадок следует проверить прибором герметичность всех соединений при рабочем давлении газа.

Задвижки, не обеспечивающие необходимой плотности закрытия, разбирают, очищают от пыли и грязи, проверяют состояние запорных поверхностей клина и колец; задвижки промывают керосином. Если после этих операций задвижка не обеспечивает необходимой плотности, то она подлежит замене.

При плановом ремонте оборудования ГРП (ревизии) проводят всестороннюю проверку газового оборудования. При этом могут проводиться сварочные и другие огневые работы, допускаемые в исключительных случаях при условии принятия мер, обеспечивающих безопасность работ.

Капитальный ремонт. К работам по капитальному ремонту ГРП и ГРУ относятся:

• ремонт и замена устаревшего оборудования или его отдельных частей;
• ремонт здания и его освещения, вентиляции, дымоходов, отопления;
• ремонт или замена шкафов блочных и шкафных ГРП, устаревшего оборудования или отдельных его узлов.

Перед капитальным ремонтом в ГРП и ГРУ давление газа в газопроводах и оборудовании должно быть снижено до атмосферного и произведена продувка воздухом через свечу. Отключающие устройства на линии регулирования ГРП и ГРУ при разборке оборудования должны быть в закрытом положении.

Работы по ремонту электрооборудования ГРП и смене перегоревших электроламп должны производиться при снятом напряжении. При недостаточном естественном освещении допускается применение переносных светильников во взрывозащищенном исполнении.

Примерная последовательность работ при переводе работы ГРП с регулятора на обводной газопровод (байпас):

• вывести из зацепления молоток ПЗК и закрыть кран на его импульсной линии;
• медленно, следя за показаниями манометра, приоткрыть задвижки на байпасе и поднять выходное давление газа на 100–200 Па выше установленного режима;
• вывернуть регулировочный винт пилота и медленно закрыть задвижку перед регулятором;
• с помощью задвижек на байпасе снизить выходное давление на 100–200 Па и отрегулировать его по показаниям манометра (регулировку производят задвижкой, второй по ходу газа);
• отключить ПЗК и закрыть задвижку после регулятора.

При ремонте здания ГРП производят следующие работы:

• ремонт отдельных мест дефектов штукатурки, ремонт кровли;
• окраску стен здания, ремонт вентиляции, освещения, телефона;
• окраску молниеприемников и токоотводов, проверку исправности контактов, соединительных проводников, перемычек, шин и приведение их в порядок.

Перевод ГРП с обводной линии на работу через регулятор осуществляют в строгом соответствии с утвержденной инструкцией. Примерная последовательность операций:

• открывают клапан ПКН, проверяют, вывернут ли регулировочный винт пилота регулятора и открыты ли краны на импульсных трубках;
• открывают выходную задвижку за регулятором;
• медленно прикрывают задвижки на байпасе и снижают выходное давление газа на 100–200 Па;
• медленно открывают задвижку перед регулятором, наблюдая за показаниями манометра;
• ввертывают регулировочный винт пилота и устанавливают требуемое выходное давление;
• закрывают задвижки на байпасе;
• убеждаются в устойчивой работе регулятора, затем открывают кран на импульсной трубке ПЗК и зацепляют его молоток с рычагом. После выполнения работ по переводу ГРП с регулятора на байпас приступают к ревизии оборудования.

Рис. 24. Регулятор РДУК-2: а – регулятор в разрезе; б – пилот регулятора; в – схема обвязки регулятора; 1, 3, 12, 13, 14 – импульсные трубки; 2 – регулятор управления (пилот); 4 – корпус; 5 – клапан; 6 – колонна; 7 – шток клапана; 8 – мембрана; 9 – опора; 10 – дроссель; 11 – штуцер; 15 – штуцер с толкателем; 16, 23 – пружины; 17 – пробка; 18 – седло клапана пилота; 19 – гайка; 20 – крышка корпуса; 21 – корпус пилота; 22 – резьбовой стакан; 24 – диск

Ревизия регулятора давления РДУК (рис. 24, а). Последовательность и объем работ:

• снять крышку регулятора, вынуть фильтр и очистить его; вынуть клапан 5 и проверить состояние уплотнительной резины: если необходимо, установить новый уплотнитель (применяют мягкую маслобензостойкую резину);
• осмотреть уплотняющую кромку седла клапана, на которой не должно быть царапин, повреждения можно устранить шлифовкой кромки седла мелкозернистой наждачной бумагой, вынуть шток 7, очистить его поверхность и колонну 6 тряпкой, смоченной в керосине, смазать шток техническим вазелином и убедиться, что он легко перемещается во втулке;
• надеть золотник на верхний конец штока и убедиться, что уплотняющая резина без перекосов прилегает к седлу клапана;
• отвернуть штуцер 11 и вместо него установить специальный резьбовой наконечник с резиновой трубкой диаметром 6–8 мм;
• подуть в трубку и переместить мембрану регулятора 8 в крайнее верхнее положение. Клапан переместится вверх, при этом высота хода должна быть 25–30 % от диаметра клапана. При меньшей величине перемещения следует проверить зазор между верхним концом штока 7 и дном отверстия клапана 5. Если зазор составляет более 3 мм, шток необходимо удлинить;
• для проверки герметичности мембраны 8 резиновую трубку следует пережать и проследить за работой клапана: если клапан не переместится вниз, мембрана герметична;
• медленно выпустить воздух из подмембранного пространства регулятора, при этом клапан, шток, ударник и мембрана должны перемещаться вниз плавно, что указывает на отсутствие трений при перемещении толкателя;
• поставить на место фильтр и крышку люка.

Наиболее ответственная операция при ревизии мембранной коробки – ее сборка. Последовательность работ при сборке:

• мембрану в сборе с диском кладут на нижний фланец, обеспечивая установку опоры 9 в кольцевой выточке;
• нижний фланец, расположенный соосно с верхним фланцем, поднимают, обеспечивая сопряжение конца толкателя с гнездом центрального штуцера мембраны;
• оба фланца скрепляют болтами и поочередно стягивают (обращают внимание на то, чтобы не допустить образования морщин по окружности мембраны).

Ревизия пилота КН-2–00 производится в следующей последовательности:

• снимают пробку 17 (рис. 24, б) и вынимают клапан 5, прочищают отверстия в головке и седле клапана;
• проверяют соосность сборки штока с клапаном и ровно укладывают уплотнительную резиновую шайбу;
• вывинчивают резьбовой стакан 22 и вынимают пружину 16;
• устанавливают на место клапан 5 и, удерживая его пальцем, ставят пилот мембраной вверх;
• слегка опуская и поднимая золотник, убеждаются, что шток, толкатель и мембрана свободно перемещаются вниз и вверх. Если наблюдается трение, то необходимо разобрать фланцевую коробку пилота и при повторной сборке добиться расположения гнезда в центре мембраны, толкателя и штока;
• проверяют ход клапана (до 1,5 мм) и при необходимости регулируют его путем изменения длины штока;
• убеждаются, что зазор между верхним концом золотника и заглушкой достаточен и обеспечивает свободное открытие клапана;
• устанавливают на место пробку 17.

В пилоте КВ-2–00 в отличие от КН-2–00 установлены мембранная тарелка меньшего диаметра и дополнительное кольцо для уменьшения активной площади мембраны.

Рис. 25. Регулятор давления газа РДП-50: а – общий вид регулятора; б – регулятор в разрезе; 1 – исполнительный механизм; 2 – стабилизатор; 3 – пилот; 4 – соединительные трубопроводы; 5 – дроссель; 6 – ниппель; 7 – винт регулировочный; 8 – корпус; 9 – крышка; 10 – подвижная система; 11 – гильза; 12 – клапан; 13-пружина; 14, 15 – дроссели.

Ревизия регулятора РДП-50 (рис. 25) производится в следующей последовательности:

• отключить линию редуцирования и снять регулятор с линии; демонтировать соединительные трубопроводы 4;
• снять с корпуса 8 исполнительного механизма 1 стабилизатор 2 и пилот 3, продуть дроссель 5, соединительные и импульсные трубопроводы;
• разобрать исполнительный механизм и снять корпус;
• вынуть подвижную систему с гильзой из крышки и разобрать систему;
• проверить состояние мембраны;
• проверить уплотнительные кольца, движущиеся элементы, уплотнение клапана, наличие повреждений на поверхности гильзы;
• заменить при необходимости изношенные или поврежденные детали;
• промыть все детали, высушить сжатым воздухом и собрать исполнительный механизм;
• перед сборкой смазать консистентной смазкой наружную поверхность гильзы, направляющую поверхность втулки и уплотнительные элементы;
• разобрать стабилизатор и пилот;
• проверить состояние мембраны, уплотнений клапанов, движущихся элементов, а также наличие повреждений на рабочих кромках седел;
• продуть дроссели 14 и 15, промыть все детали и высушить их; собрать пилот и стабилизатор, установить на корпусе исполнительного механизма;
• смонтировать соединительные трубопроводы и проверить герметичность соединений.

После выполнения вышеперечисленных операций установить регулятор на линию редуцирования, проверить герметичность соединений и произвести пуск регулятора.