Новое поколение домовых регуляторов давления газа для повышения безопасности и комфортности газоснабжения. – 1

Публикации

Автор:
Золотаревский С.А., к.т.н., генеральный директор ООО «НПФ «РАСКО»; Санин А.В., начальник отдела газового оборудования ООО «НПФ «РАСКО»

Издание: ТПА № 6 (81) .
Год: 2022

23.12.2022

(по материалам доклада на научной конференции по трубопроводной арматуре 28.10.2022 г.)

Бесперебойное и безопасное газоснабжение потребителей – приоритетная задача в работе любой газораспределительной организации, и ее успешное решение в первую очередь зависит от качества эксплуатируемого оборудовании.

Традиционной для России схемой газоснабжения небольших населенных пунктов является установка единого газораспределительного пункта (ГРП) с подачей потребителям газа низкого давления (рис. 1). Учитывая, что бытовое газопотребляющее оборудование (ГПО) рассчитано на входное давление газа 20 мбар, поселковые ГРП настраиваются, как правило, на несколько большее выходное давление, порядка 30 мбар. Однако, в связи с гидравлическими потерями по длине поселковой газораспределительной сети, зависящими от расхода газа по трубопроводам и их диаметра, давление газа на входе в ГПО потребителей существенно отличается: у расположенных вблизи ГРП превышает требуемое, а у удаленных – существенно меньше.

Рис. 1Традиционная схема газоснабжения

Ситуация становится особенно критичной в периоды максимального газопотребления в зимний период. При этом, как показывает практика, давление на входе в ГПО самых удаленных от ГРП потребителей может снижаться до 12…15 мбар, что приводит к неэффективной работе или даже отказам в работе газовых котлов, другого ГПО. Чтобы избежать этого газоснабжающие организации вынуждены в данный период повышать давление до 35…40 мбар (иногда и более). Однако это, в свою очередь, чревато аварийным повышением давления на входе в ГПО близлежащих к ГРП потребителей. И, конечно, в данной ситуации и говорить не приходится о расширении действующей газораспределительной сети, подключении к ней новых потребителей или увеличении лимитов потребления газа существующим.

Есть ли выход из данной ситуации? Да, есть. И, к тому же: технически – эффективный, а экономически – малозатратный! Об этом уже писалось в статьях {1 и 2]. Рассмотрим предлагаемое решение подробнее.

Оно заключается в повышении давления на выходе уже существующих поселковых (ГРП) с нынешних 30 мбар до, 50…200 мбар, с одновременной установкой на газовых вводах в дома потребителей недорогих, компактных и надежных стабилизаторов давления газа, обеспечивающих стабильное давление на уровне 20 мбар на входе в газопотребляющее оборудование (котлы, плиты и водонагреватели). Схема такой газораспределительной сети представлена на рис. 2. Примером такого устройства является стабилизатор давления газа ERG-M фирмы ESKA VALVE. На рис. 3 представлены фотографии и конструктивная схема стабилизатора.

Рис. 2Схема газоснабжения с применением стабилизаторов давления газа

Рис. 3Конструктивная схема стабилизатора давления газа ERG-M фирмы ESKA VALVE

Применение данной технологии позволяет при минимальных затратах (стоимость стабилизатора ERG-M не превышает 2000 руб.) и сохранении существующей газораспределительной сети в населенном пункте (как правило, требуется только перенастройка регулятора давления и предохранительных клапанов в составе поселкового ГРП) существенно (на 15-25% и более) увеличить количество подключенных потребителей и допустимый объем газа, отбираемый соответствующими абонентами (например, при увеличении мощности отопительного оборудования), при одновременно повышение эффективности и безопасности работы указанного ГПО. Кроме того, указанные стабилизаторы давления (по крайней мере, при повышении давления на выходе ГРП до 50 мбар) могут быть размещены внутри отапливаемого помещения домовой котельной, что позволяет избежать возможных проблем с обмерзанием проточной части и снижением эластичности мембраны чувствительного элемента стабилизаторов в зимний период (хотя изделия работоспособны при температуре окружающего воздуха до минус 40 ⁰С и могут устанавливаться снаружи дома). К тому же, лучшие образцы таких стабилизаторов давления газа (в частности, упомянутые стабилизаторы давления ERG-M) имеют в своем составе встроенный предохранительно-запорный клапан, прекращающий подачу газа в случае повреждения выходного газопровода. Тем самым существенно повышается безопасность эксплуатации газифицированного дома.

Особую ценность данный вариант модернизации поселковых газораспределительных сетей приобретает в непростой экономической ситуации настоящего времени, в условиях недофинансирования как газовой отрасли, так и региональных бюджетов. В целом ряде статей в ведущих отраслевых изданиях, таких как «Газ России», «Трубопроводная Арматура И Оборудование (ТПА)» и других, было наглядно показано, что срок окупаемости такого проекта не превышает 1…1,5 лет. А в случае подключения дополнительных потребителей он вообще может быть полностью реализован за счет инвесторов. Причем, затраты последних будут в разы меньше, чем в случае строительства нового газопровода!

В то же время новые газораспределительные системы, особенно для подачи газа к объектам расположенным на определенном удалении друг от друга (например, к большим и средним коттеджам в составе коттеджного поселка), экономически целесообразнее создавать с подачей потребителям среднего давления (0,3-0,6 МПа), с последующим его редуцированием до требуемого значения (20 мбар) домовыми газовыми регуляторами, устанавливаемыми, в отдельно стоящих ГРП или закрепляемых непосредственно на внешней стене объекта [3]. Такие регуляторы давления, в частности двухступенчатый регулятор давления газа ERG-S (рис. 4) фирмы ESKA VALVE, кроме выполнения основной функции – поддержания стабильного давления газа на входе газопотребляющего оборудования, обеспечивают защиту от аварийного повышения входного и выходного давления газа, а также, как и стабилизаторы ERG-M, перекрытие подачи газа в случае падения выходного давления при повреждении внутридомового газопровода.

Рис. 4Регулятор давления газа ERG-S фирмы ESKA VALVE

Конструктивная схема регулятора давления ERG-S представлена на рис. 5.

Рис. 5. Регулятор давления газа ERG-S фирмы ESKA VALVE

Регулятор является двухступенчатым, имеет входную А, промежуточную Б и выходную В камеры и обеспечивает стабильное давление газа на входе в домовое ГПО во всем необходимом диапазоне расходов. Устойчиво работает при временных перерывах подачи газа в ГПО, например, в газовый котел с импульсным режимом горения. Безопасность работы дополнительно гарантируется наличием встроенных предохранительно-запорного клапана (ПЗК) 3 (с фиксатором 4, мембранным узлом 5 и клапаном 6) и предохранительно-сбросного клапана (ПСК) 15, смонтированного на рабочей мембране 12 2-й ступени редуцирования.

За счет этого обеспечивается защита газовой линии «после себя» в случаях аварийного повышения выходного давления или его понижения (например, разрыва выходного газопровода), автоматически прекращая в указанных случаях подачу газа через регулятор. Дальнейшее возобновление подачи газа производится вручную, представителями специализированных организаций, после устранения причин аварии.

На рис. 6 представлены фотографии индивидуальных ГРП со встроенными домовыми регуляторами давления газа.

Рис. 6. Индивидуальные ГРП со встроенными домовыми регуляторами газа

До недавнего времени практическое применение представленных технических решений сдерживалось, прежде всего, наличием недорогих и высоконадежных домовых стабилизаторов и регуляторов давления газа, работоспособных в характерных для регионов России климатических условиях на реальном природном газе подаваемом потребителям,. зачастую недостаточно осушенном и загрязненном (в т.ч. продуктами коррозии трубопроводов, фрагментами смазки устаревшей трубопроводной арматуры (ТПА) и т.д). Ведь в случае значительного количества отказов газоремонтные службы каждого поселка должны были заменять или ремонтировать не один общий регулятор ГРП, а десятки и сотни домовых, что делало применение данных схем практически невозможным.

Однако за последние годы ситуация радикально изменилась:

• значительно улучшилось качество газа, подаваемого потребителям (прежде всего – его осушка и очистка);
• широкое распространение получили пластиковые газопроводы и современная ТПА;
• целый ряд зарубежных фирм, а затем и российских предприятий предложил рынку высоконадежные, компактные и, что немаловажно для бытового сектора, недорогие стабилизаторы и регуляторы давления газа. К первопроходцам в данном направлении, итальянским фирмам Tartarini и P.Fiorentini, немецкой фирме ELSTER, со временем добавились турецкая фирма ESKA VALVE и ЭПО «Сигнал» (Россия), чья продукция, имеет идентичные технические характеристики и соответствует предъявляемым требованиям по надежности, но отличается существенно более демократическими ценами.

Таким образом, в настоящее время в России полностью сформированы объективные предпосылки для широкого внедрения представленных выше прогрессивных технологий газораспределения, с использованием домовых регуляторов давления газа.

Необходимо также отметить, что, в силу известных экономических и политических причин, на российском рынке газорегуляторного оборудования, в последнее время наметился особый интерес к продукции отечественных производителей. Возникла жизненно важная задача – обеспечить российского потребителя качественными и сравнительно недорогими приборами собственного производства. Многие компании, работающие в газовой сфере, уже предприняли шаги, направленные на повышение уровня импортозамещения, локализацию производства газорегуляторного оборудования в России. В частности, ООО «ЭЛЬСТЕР Газэлектроника» на производственной базе в г. Арзамас Нижегородской области запустило производство домовых регуляторов давления газа серии M2R (рис. 7)  по лицензии фирмы «Elster GmbH» [4].

Рис. 7Домовые регуляторы давления газа серии M2R

К сожалению, более широкое применение современных систем газораспределения с использованием представленного оборудования, обеспечивающих не только существенное повышение комфортности и безопасности газоснабжения, но и резкое снижение затрат на их создание, в значительной степени сдерживается противоречивостью действующих нормативных актов и определенным правовым вакуумом, особенно в части, касающейся газоснабжения индивидуальных жилых домов и объектов ЖКХ (см. также статью [5].

Конкретный пример. Согласно п.4.4 Свода правил СП 62.13330.2022 «Газораспределительные системы», введеному в действие в 2022 г., с изменением № 1, введенным в действие с 1 января 2022 г. давление газа во внутреннем газопроводе жилых зданий (до регулятора давления) не должно превышать 0,1 МПа, т.е. 1 бар. Однако в письме ОАО «Гипрониигаз» – ведущего научно-исследовательского и проектного института в области газоснабжения (в ответ на наш запрос по данному поводу) сообщается, что данный Свод правил не включен в ФЗ «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений», вступивший в силу с 01.07.2022 г., а указанное положение противоречит требованиям технического регламента  о безопасности сетей газораспределения и газопотребления, утвержденного в 2022 г., т.е. еще до утверждения рассматриваемого Свода правил.

Так что: круг замкнулся? Оказывается, нет. Этим же письмом «Гипрониигаз» сообщает, что, согласно его мнению, «использование Ваших приборов, при отступлении от требований технического регламента о безопасности сетей газораспределения и газопотребления, возможно при разработке для конкретного объекта специальных технических условий согласно статьи 6, части 8 Федерального закона № 384-ФЗ». Другими словами: надо бы попробовать! Вопрос только в том, кто такие ТУ разработает и кто возьмет на себя смелость их утвердить… И это только один пример! А в результате тормозится внедрение высоко эффективных технологий и перспективного оборудования.

При этом «Гипрониигаз», этим же письмом, со ссылкой на Приложение 1 к Техническому регламенту о безопасности сетей газораспределения и газопотребления, утвержденному в 2022 г., все же оговаривает максимально допустимую величину давления в сетях низкого давления – 0,005 МПа или 50 мбар. Тоже неплохо! Это позволяет, возвращаясь к представленному примеру модернизации существующей газораспределительной сети, увеличить ее пропускную способность, путем установки в домах потребителей стабилизаторов давления, в 1,5-2 раза. Плюс обеспечение стабильного давления на входе в ГПО у всех потребителей. Но надо четко понимать, что потенциальные возможности предлагаемого оборудования в этом случае сильно недоиспользуются. Или требуется их размещение вне дома, на улице. А это, соответственно, существенное удорожание проектов (установка стабилизаторов в шкафы для обеспечения вандалостойкости) и более тяжелые условия эксплуатации. В общем, сами создаем себе трудности, а потом мужественно их преодолеваем! И все только из-за несогласованности позиций ведомств и разрабатываемых ими документов!

Поэтому совершенствованию нормативно-правовой базы в данной области необходимо уделять самое пристальное внимание. И без поддержки органов государственной власти здесь, по-видимому, не обойтись!

Резюмируя изложенное, можно сформулировать следующие выводы:

1. В непростой экономической ситуации настоящего времени особую актуальность приобретает ускоренное внедрение высокоэффективных и недорогих технических решений, обеспечивающих модернизацию существующих и строительство новых газораспределительных сетей, с применением современного газорегуляторного оборудования.
2. Повышение давления на выходе уже существующих поселковых (ГРП)  с одновременной установкой на газовых вводах в дома потребителей стабилизаторов давления газа является одним из наиболее эффективных вариантов расширения возможностей уже существующих газораспределительных систем.  Данное решение позволяет не только подключить дополнительных абонентов и увеличить лимиты на потребление газа существующим, но и одновременно повысить комфортность и безопасности газоснабжения за счет стабилизации давления газа на входе в ГПО потребителей.
3. Новые газораспределительные системы экономически целесообразно   создавать преимущественно с подачей потребителям среднего давления газа (0,3-0,6 МПа), с последующим его редуцированием до требуемых значений домовыми газовыми регуляторами.
4. Необходимым условием для широкого внедрения новых технологий газораспределения, а также обеспечивающих их реализацию приборов и оборудования является радикальное совершенствование нормативной базы, посвященной вопросам газораспределения, применения и эксплуатации домового газового оборудования. Предлагаем участникам конференции присоединиться к соответствующему обращению в адрес Правительства РФ.

Литература:

1. Золотаревский С.А., Апарин Е.Л. «Состояние и перспективы развития рынка домового газового оборудования» – Трубопроводная арматура и оборудование, 2022, № 4.
2. Золотаревский С.А. Современные тенденции на рынке газовой запорно-регулирующей арматуры. – Трубопроводная арматура и оборудование, 2022, № 6.
3. Золотаревский С.А Рынок домового газорегуляторного оборудования – 2022. Перспективы и надежды. – Трубопроводная арматура и оборудование, 2022, № 1.
4. Санин А.В., Хильченко П.А. Импортозамещение в газовой отрасли на примере освоения в России производства регуляторов давления газа серий MR и M2R. – Трубопроводная арматура и оборудование, 2022, № 4.
5. Золотаревский С.А. «О некоторых проблемах установки и эксплуатации газового оборудования или три вопроса к Ростехнадзору» – Трубопроводная арматура и оборудование, 2022, № 3.