Реферат на тему "Пункты редуцирования газа"

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«ТЮМЕНСКИЙ ИНДУСТРИАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Реферат

по дисциплине «Особенности проектирования систем газораспределения и газопотребления»

на тему «ПУНКТЫ РЕДУЦИРОВАНИЯ ГАЗА»

Выполнил

Студент группы МГСт-20-(9)-1

Набиев Сархан

Проверил:

Пережогин Д.С.:

Пункт редуцирования газа (ПРГ) — технологическое устройство сетей газораспределения и газопотребления, предназначенное для снижения давления газа и поддержания его в заданных пределах независимо от расхода газа.

Пункты редуцирования газа классифицируются следующим образом.

1.Газорегуляторный пункт шкафной (ГРПШ) — оборудование размещается в шкафу из несгораемых материалов.

2.. Газорегуляторная установка (ГРУ) — оборудование смонтировано на раме и размещается в помещении, в котором расположена газоиспользующая установка, или в помещении, соединенном с ним открытым проемом.

3. Газорегуляторный пункт блочный (ГРПБ) — оборудование смонтировано в одном или нескольких зданиях контейнерного типа..

4. Газорегуляторный пункт (ГРП) — оборудование размещается в специально для этого предназначенных зданиях или площадках 

Принципиальное отличие ГРП от ГРПШ, ГРУ, ГРПБ состоит в том, что ГРП в отличие от последних не является типовым изделием полной заводской готовности.

В состав ПРГ входят следующие элементы и узлы.

1. Линия редуцирования газа — комплекс технических устройств, включающий в себя: газопровод, фильтр, запорную, редукционную, предохранительную и защитную арматуры, контрольно-измерительные приборы

2. Регулятор давления — устройство, предназначенное для автоматического понижения давления газа от входного до выходного и поддержания последнего постоянным в заданном диапазоне независимо от изменения расхода газа и колебаний входного давления в определенных пределах.

3. Предохранительно-запорный клапан (ПЗК) — устройство, прекращающее подачу газа при повышении или понижении его давления после регулятора сверх допустимых значений.

4. Предохранительно-сбросной клапан (ПСК) — устройство, сбрасывающее излишки газа из газопровода после регулятора, чтобы выходное давление газа не превысило заданного.

5. Фильтр — устройство для очистки газа от механических примесей.

6. Регулятор-стабилизатор — устройство, автоматически поддерживающее рабочее давление, необходимое для оптимальной работы газоиспользующего оборудования.

7. Резервная линия редуцирования — линия редуцирования, предназначенная для включения в работу в случае выхода из строя или отключения рабочей линии редуцирования.

8. Контрольно-измерительные приборы и автоматика (КИПиА), приборы, предназначенные для измерения давления (манометры), перепада давления на фильтре (дифманометры), учета расхода газа (расходомеры), температуры газа (термометры).

9. Запорные устройства (задвижки, краны).

Обводной газопровод (байпас) предназначен для снабжения газом потребителей в период ревизии и ремонта линии редуцирования 

Согласно нормативно-технической документации при проектировании новых ПРГ использование байпаса как конструктивного элемента запрещено. В ПРГ могут предусматриваться резервные линии редуцирования для обеспечения бесперебойного газоснабжения потребителей в случае выхода из строя или проведения планового ремонта рабочей линии редуцирования. Состав резервной линии редуцирования должен соответствовать основной или должен обеспечивать аналогичный уровень безопасности. Резервные линии редуцирования могут не устанавливаться в случаях:

— наличия возможности газоснабжения объекта от закольцованного выходного газопровода;

— подачи газа на установки, допускающие перерывы в газопо-треблении.

Однако в ПРГ, введенных в эксплуатацию до 2014 г., при необходимости устанавливался байпас. Поэтому объектов редуцирования, находящихся в эксплуатации с наличием байпаса, имеется большое количество.

Продувочные и сбросные трубопроводы выводятся за пределы помещения в атмосферу, в места, обеспечивающие безопасное рассеивание газа, но не менее чем на 1 м выше карниза здания. На концах трубопроводов предусматриваются устройства, предупреждающие попадание в них осадков. Условный диаметр продувочного газопровода должен быть не менее 20 мм. Допускается объединять продувочные газопроводы одинакового давления в общий газопровод (см. рис. 3.6).

Системы инженерно-технического обеспечения ПРГ:

— естественное или (и) искусственное освещение;

— молниезащита — предназначена для отвода ПУМ в землю через токоотводы к заземлению;

— теплоснабжение: от тепловых сетей систем теплоснабжения; индивидуальных теплогенераторов или электрических радиаторов;

— естественная система вентиляции, должна обеспечивать не менее трехкратного воздухообмена в час— в помещении дежурного персонала; не менее однократного воздухообмена в час — в остальных помещениях. Приток свежего воздуха осуществляется через жалюзийную решетку, а вытяжка через дефлектор.

Функциональные схемы пунктов редуцирования газа

Газ высокого или среднего давления входит в ГРП, в котором оборудование по ходу движения газа располагается в такой последовательности: отключающее устройство; фильтр; ПЗК; регулятор давления газа; отключающее устройство; на выходе из ГРП — ПСК.

Варианты технологических схем ПРГ:

а) с установкой приборов учета расхода газа (рис. 3.7) и без них (см. рис. 3.6). Учет расхода газа производится на объектовых ПРГ (на завод, торговый центр и др.) и ПРГ, подающих газ в отдельный микрорайон;

б) в одну (см. рис. 3.5) и две нитки редуцирования давления газа (см. рис. 3.7).

в) с байпасом (см. рис. 3.6) и без него (см. рис. 3.5).

г) в одну (см. рис. 3.6, 3.7) и две ступени редуцирования давления газа (рис. 3.8) — применяется при входном давлении от 0,6 до 1,2 МПа во избежание образования кристаллогидратов.

д
) с обогревом ПРГ (см. рис. 3.7) и без обогрева (см. рис. 3.6).

Рис. 3.7. Функциональная схема ПРГ с двумя линиями редуцирования с узлом учета расхода газа и с обогревом:

1 — фильтр; 2 — манометр; 3—6, 14—16 — запорная арматура;

7 — ПСК; 8 — штуцер; 9, 12 — регулятор давления; 10 — обогреватель;

11, 19 — трехходовой кран; 13 — счетчик газа; 17 — запорная арматура с электромагнитным приводом; 18 — ПЗК

Рис. 3.8. Функциональная схема ПРГ с двумя ступенями редуцирования газа и с обогревом¹:

1, 11—18 — запорная арматура; 2 — фильтр; 3 — входной манометр;

4, 7, 9 — регулятор давления газа; 5, 10 — ПСК; 6 — кран трехходовой;

8 — газогорелочное устройство; 19 — выходной манометр

Чтение функциональных схем ПРГ. При чтении функциональных схем ПРГ необходимо по схеме определить и ответить на следующие вопросы:

1) где вход газа на ПРГ;

2) сколько линий редуцирования;

3) есть ли байпас?

4) где по схеме находятся на линии редуцирования следующее оборудование:

— манометр на входе;

— запорная арматура на входе;

— фильтр газовый (при этом установить, как определяется перепад давления на фильтре);

— регулятор давления (при этом определить тип регулятора по наличию или отсутствию самостоятельного ПЗК, ПСК, определить где располагаются импульсные трубки регулятора);

— ПЗК;

— запорная арматура на выходе;

— ПСК;

— сбросная свеча на участке среднего давления;

— сбросная свеча на участке низкого давления;

— сбросная свеча на байпасе (если он есть);

— наличие или отсутствие газового обогревателя;

— наличие или отсутствие устройства учета газа;

— наличие или отсутствие средств телеметрии;

— манометр на выходе

и другие элементы.

Регуляторы давления газа

Регуляторы давления предназначены для автоматического понижения давления газа от входного до выходного и поддержания последнего постоянным в заданном диапазоне независимо от изменения расхода газа и колебаний входного давления в определенных пределах.

Регулятор давления состоит из следующих элементов (рис. 3.9).

Рис. 3.10. Регулятор давления газа РДГК-1О

1. Исполнительный механизм — чувствительный элемент, который сравнивает сигналы задатчика и текущего значения регулируемого давления (мембраны); мембрана регулятора давления — круглая пластина из эластичного материала (прожированная кожа, маслобензостойкая морозоустойчивая резина, прорезиненное полотно или пластмасс), которая по периметру зажимается между фланцами мембранной коробки.

2. Регулирующий орган, который по существу является переменным гидравлическим сопротивлением, значение которого можно изменять, руководствуясь режимом отбора газа и давления в газопроводе.

Укажем классификацию регулирующих органов.

А. По количеству регулирующих органов:

— односедельный тарельчатый клапан — имеет одну уплотняющую поверхность, которая выполняется с жестким (металл по металлу) или мягким уплотнением из резины, кожи или других пластичных материалов, химически нейтральных по отношению к газу (рис. 3.10). Достоинства: герметичность затвора.

Рис. 3.10. Схема односедельного тарельчатого клапана

Максимальный подъем клапана определяется по формуле

—
двухседельный — имеет две уплотняющие поверхности (рис. 3.11). Достоинства: значительная пропускная способность за счет увеличения суммарной площади отверстий для истечения газа. Недостатки: негерметичность затвора одновременно в двух клапанах и неравномерность износа обоих седел.

Рис. 3.11. Схема двухседельного тарельчатого клапана²

Б. По принципу действия:

— регуляторы непрямого действия — работают за счет использования дополнительно вводимой энергии (пневматической, электрической, гидравлической).

— регуляторы прямого действия — работают за счет использования энергии только рабочей среды (транспортируемого газа). Их разделяют на две подгруппы:

1) регуляторы прямого действия без регулятора управления (пилота) (рис. 3.12). Изменение выходного давления воспринимается непосредственно чувствительным элементом регулятора (мембраной), и создаваемого при этом усилия достаточно для перемещения регулирующего клапана;

Рис. 3.12. Регулятор прямого действия без регулятора управления¹

2) регуляторы прямого действия с регулятором управления (пилотом) (рис. 3.14). К пилоту (рис. 3.13) подают газ входного давления Р_1?которое в нем снижается и поступает к рабочей мембране регулирующего клапана со стороны, противоположной той, к которой подается импульс контролируемого давления Р₂. При этом достигается предохранение мембраны от разрушения повышенным выходным давлением и создается такой перепад давления, который обеспечивает усилие, необходимое для перемещения регулирующего органа. Таким образом, перемещение регулирующего органа осуществляется под воздействием изменения выходного давления и преобразованного в пилоте входного давления.

Фильтры газовые

Фильтры газовые предназначены для очистки газа от пыли, ржавчины, смолистых веществ и других твердых частиц. Качественная очистка газа позволяет повысить герметичность запорных устройств, а также увеличить межремонтное время эксплуатации этих устройств за счет уменьшения износа уплотняющих поверхностей. В ПРГ фильтры устанавливают после запорной арматуры на входе.

Классификация фильтров:

1) по направлению движения газа через фильтрующий элемент:

— прямоточные;

— поворотные.

2) по конструктивному исполнению:

— линейные;

— угловые.

3) по материалу корпуса и методу его изготовления:

— чугунные литые;

— алюминиевые литые;

— стальные сварные.

4) по фильтрующему материалу:

— сетчатые — плетеная металлическая сетка;

— волосяные — кассеты набитые капроновой нитью (или прессованным конским волосом) и пропитанные висциновым маслом;

— картриджные.

Предохранительно-запорные клапаны

ПЗК предназначены для автоматического прекращения подачи газа к потребителям в случае повышения или понижения давления сверх установленных пределов.

Устанавливают ПЗК перед регулятором давления, а отбор импульса контролируемого давления делают рядом с точкой отбора импульса регулятора давления, т. е. на расстоянии не менее пяти диаметров выходного газопровода

 Требования, предъявляемые к ПЗК:

— при необходимости он должен обеспечивать герметичное закрытие подачи газа;

— конструкция должна исключать самопроизвольное открытие запорного органа без вмешательства обслуживающего персонала;

— точность срабатывания должна составлять ± 10 % от заданных величин контролируемого давления;

— инерционность срабатывания должна быть не более 40—60 с;

— свободный проход запорного органа должен составлять не менее 80 % условного прохода патрубков ПЗК и др.

Предохранительно-сбросные клапаны

ПСК предназначены для сброса в атмосферу некоторого количества газа из газопровода после регулятора давления в случае кратковременного повышения давления сверх установленного значения (рис. 3.33). После снижения контролируемого давления до заданного значения ПСК должен герметично закрыться. Их устанавливают после регулятора давления на отводном трубопроводе.

Приведем классификацию ПСК.

1. По конструктивному признаку:

а) пружинные — оснащаются устройством для их принудительного открытия и контрольной продувки с целью предотвращения прикипания, примерзания и прилипания золотника к седлу, а также для удаления твердых частиц, попавших между уплотнительными поверхностями. Золотник выполняет функции и чувствительного элемента, и запорного органа);

б) пружинные мембранного типа — получили наибольшее распространение в ПРГ. Золотник выполняет только запорные функции, а мембрана позволяет увеличить чувствительность ИСК,

расширить область их использования, включая низкое давление газа, в отличие от пружинных 

2. По величине хода золотника:

а) полноподъемные — открываются полностью и резко (рывком), и так же резко, с ударом золотника о седло, закрываются при понижении давления. Имеют двухпозиционное положение: закрыто и открыто.

б) малоподъемные — открытие затвора происходит постепенно, пропорционально увеличению давления в контролируемой точке газопровода..

Контрольно-измерительные приборы пунктов редуцирования газа

Государственная система приборов — совокупность унифицированных блоков, приборов и устройств, имеющих стандартизированные параметры входных и выходных сигналов, нормированные габаритные размеры, присоединительные размеры, а также параметры питания.

В ПРГ для контроля за работой оборудования и измерения параметров газа применяют ряд КИПиА:

— термометры — для замера температуры газа;

— показывающие и регистрирующие (самопишущие) манометры для замера давления газа;

— приборы для регистрации перепада давлений;

— приборы учета расхода газа.

Все КИПиА должны подвергаться государственной или ведомственной периодической поверке.

Сооружения для защиты пунктов редуцирования газа от прямых ударов молний

Защищаемый объект — здание или сооружение, их часть или пространство, для которых выполнена молниезащита.

При устройстве защиты от ударов молнии следует руководствоваться документом СО 153-34.21.122—2003 «Инструкция по устройству молниезащиты зданий, сооружений и промышленных коммуникаций».

Устройство защиты от прямых ударов молнии (молниеотвод) — комплекс, состоящий из молниеприемников, токоотводов и заземлителей 

Зона защиты молниеотвода — пространство в окрестности молниеотвода заданной геометрии, отличающееся тем, что вероятность удара молнии в объект, целиком размещенный в его объеме, не превышает заданной величины. Для ПРГ уровень надежности защиты от прямых ударов молнии (ПУМ) составляет 0,999.

Комплекс средств молниезащиты ПРГ включает в себя::

1) внешнюю молниезащитную систему (МЗС) — устройства защиты от прямых ударов молнии (молниеприемники, токоотводы, заземлители);

2) внутреннюю МЗС — устройства защиты от вторичных воздействий молнии.

Молниеприемники предназначены для приема ударов молнии при необходимости. В качестве молниеприемников ПРГ могут использоваться:

1) стальные стержни, специально установленные рядом с ПРГ;;

2) металлические кровли и (или) конструкции крыши защищаемых объектов;

3) металлические элементы типа водосточных труб, ограждений по краю крыши ит. п.;

4) технологические металлические трубы и резервуары.