9.4 Контроль тиску газу на виході грп

Цю функцію виконують запобіжні запірні клапани ЗЗК і запобіжні скидні клапани ЗСК. ЗЗК контролює верхню і нижню межу тиску на виході ГРП, ЗСК- тільки верхню межу тиску. У більшості випадків ЗСК спрацьовує першим. Він випускає надлишок газу в атмосферу і тим самим повертає тиск газу на виході ГРП до необхідного значення. ЗСК попереджує спрацювання ЗЗК при випадковому короткочасному порушенні нормального режиму роботи ГРП.

Якщо ЗСК спрацював, але це не помогло і тиск газу на виході ГРП продовжує зростати, то це свідчить про серйозні неполадки в роботі ГРП. Тоді при відповідному значенні вихідного тиску газу спрацьовує ЗЗК, який перекриває подачу газу споживачу.

На відміну від ЗСК, ЗЗК самостійно не може повернутись у робоче положення. Тільки після перевірки оператором стану обладнання і відповідного ремонту опе­ратор повертає ЗЗК у робочий стан. Типові граничні значення вихідного тиску для спрацювання ЗСК , для спрацювання ЗСК . _.

Крім того ЗЗК спрацьовує при зниженні тиску газу на виході ГРП нижче допустимого значення.

Запобіжні запірні клапани ПКН і ПКВ (рисунок 9.5) для контролю верхньої та нижньої межі тиску газу на виході ГРП виготовляються з діаметром умовного проходу 50, 80, 100 і 200 мм. Клапан ПКВ відрізняється від клапана ПНК тим, що у нього активна площа мембрани менша за рахунок накладання на неї стального кільця.

1 - штуцер, 2 - анкерний важіль, 3 - штифт, 4 - важіль, 5 - гайка,

6 - ковпак, 7 - пружина, 8 - кришка, 9 - ударник, 10 - штифт,

11 - коромисла, 12 - мембрана

Рисунок 9.5 – Запобіжні клапани ПКН (ПКВ)

У відкритому положенні клапан утримується важелем 4. Сам важіль утримується у верхньому положенні за штифт 3 гачком анкерного важеля 2. Ударник 9 за рахунок штифта 10 упирається в коромисло 11 і утримується у вертикальному положенні. Імпульс кінцевого тиску газу через штуцер 1 подається в надмембранний простір клапана і створює протитиск на мембрану 12. Переміщення мембрани вверх обмежує пружина 7. Якщо тиск газу підвищиться понад норму, то мембрана підніметься вверх і відповідно переміститься вверх гайка 5. Внаслідок цього лівий кінець коромисла підніметься вверх, а правий опуститься і вийде із зачеплення з штифтом 10. Ударник, звільниться з зачеплення, впаде і вдарить по кінці анкерного важеля 2. Внаслідок чого важіль вийде з зачеплення з штифтом 3 і клапан перекриє прохід газу. Якщо тиск газу знизиться нижче допустимої норми, то тиск газу в підмембранному просторі клапана стане менше зусилля, що створюється пружиною 7, яка спирається на виступ штоку мембрани 12. Внаслідок цього мембрана і шток з гайкою 5 перемістяться вниз, рухаючи кінець коромисла 11 вниз. Правий кінець коромисла підніметься, вийде з зачеплення з штифтом 10 і викличе падіння ударника 9.

9.5 Регулювання тиску на грп

На стаціонарних ГРП найбільше поширення набули універсальні регулятори тиску типу РДУК2.

Основні технічні характеристики цих регуляторів такі:

максимальний тиск газу на вході = 1,2 МПа;

тиск на виході залежить від типу командного приладу:

при використанні КН2 = 0,005– 0,06 МПа;

при використанні КВ2 = 0,05– 0,6 МПа.

Основні складові елементи регулятора тиску:

регулюючий клапан з мембранним приводом – виконавчий орган, регулятор керування – пілот, дроселі та імпульсні трубки.

Принципова схема регулятора тиску типу РДУК2 наведена на рисунку 9.6. На схемі позначено: 1 - виконавчий механізм, 2 – пілот, 3 - клапан регулюючого органу, 4 - мембрана регулюючого органу, 5, 9, 11, 12, 13 – імпульсні трубки, 6 - клапан пілота, 7 - пружина завдання, 8 - мембрана пілота, 10 - дросель постійного перерізу.

Рисунок 9.6 – Принципова схема регулятора тиску типу РДУК 2

Регулятори типу РДУК2 відносяться до регуляторів тиску непрямої дії пілотного типу. Зрівноваження зусилля від тиску газу на мембрану здійснюється тиском, який встановлюється допоміжним пристроєм, що називається командним приладом або пілотом.

Газ високого або середнього тиску із надклапанної камери надходить у регулятор керування 2. Далі газ проходить через клапан 6, рухається по трубці 9, проходить через дросель 10 і надходить у газопровід споживача після регулятора.

Клапан 6, дросель 10, трубки 5, 9 і 11 - це підсилювальний пристрій дросельного типу.

Газ надходить у пілот з вхідним тиском газу _­, після клапана 6 одержує тиск завдання , а після дроселя постійного перерізу 10 - тиск газу дорівнює вихідному тиску . Тиском газу регулюється робота виконавчого механізму.

В залежності від положення клапана 6 командний тиск буде змінюватись від значення (клапан 6 закритий) до максимального значення (клапан 6 повністю відкритий).

Таким чином імпульс зміни вихідного тиску газу сприймається командним приладом регулятора, підсилюються дросельним пристроєм, трансформується в командний тиск газу і передається по трубці 12 під мембрану виконавчого механізму, яка переміщає регулюючий клапан.

Приклад спрацювання регулятора тиску: вихідний тиск газу збільшився, клапан 5 пілота прикривається, командний тиск зменшується, мембранний привод 4 опускається, регулюючий клапан 3 прикривається. Внаслідок цього вихідний тиск зменшується, повертаючись до заданого значення. Над мембраною регулюючого клапану за допомогою трубки 13 підтримується вихідний тиск.

Виконавчий механізм регулятора тиску типу РДУК2 складається із чавунного литого корпусу, розділеного на дві камери. У верхню камеру газ входить, із нижньої виходить. В перегородці передбачений отвір - сідло. Сідло перекривається клапаном. Продуктивність регулятора залежить від розміру отвору (сідла) і перепаду тиску на ньому. Мінімально необхідний перепад тиску для роботи регуляторів РДУК2 становить 30 кПа.

У шафових ГРП старого покоління широко використовуються регулятори тиску РД-32М і РД-50М, корпуси яких розраховані на вхідний тиск 1,6 МПа. Вони забезпечують з достатнім ступенем точності постійний тиск "після себе" при зміні витрати і вхідного тиску. У центр мембрани регулятора РД-32М і у корпус регулятора РД-50М вбудований запобіжний клапан, який після закриття основного клапана забезпечує скидання надлишку газу в атмосферу. Скидний клапан при відсутності витрати газу захищає мережу споживачів від неприпустимого підвищення тиску за рахунок пропусків газу.

Регулятори виконані у вигляді з'єднаних накидними гайками мембранної камери і чавунної хрестовини з сідлом і плунжером. Мембранна камера складається із чавунного корпусу і кришки 4 з колонкою, між якими поміщена робоча мембрана 5. На диск мембрани опирається регулювальна пружина 1, ступінь стиснення якої змінюється за допомогою регулювальної гайки 2 при обертанні гвинта. На кінці штоку знаходиться клапан 8, який перекриває сідло. Газ до сідла підводиться прямо або збоку по одному з каналів хрестовини, яка за допомогою накидної гайки (при заглушеному пробкою другому каналу) приєднана до корпусу. Імпульс вихідного тиску за регулятором по трубопроводу передається у підмембранну порожнину мембранної камери.

При будь-якому усталеному режимі роботи регулятора його рухомі елементи знаходяться у рівновазі. Зусилля від вхідного тиску на клапан, зменшене важільною передачею 9, і зусилля пружини 1 зрівноважуються у кожному положенні певним тиском газу під мембраною. Якщо витрата газу або вхідний тиск змінюються, рівновага рухової системи порушується. Під дією більшого за величиною зусилля мембрана 5 через важільну передачу 9 пересуває клапан в інше рівноважне положення, що відповідає новим значенням витрати або вхідного тиску. У випадку припинення витрати газу тиск газу після регулятора зростає, піднімає мембрану вверх до повного закриття регулюючого клапану.

При можливих пропусках газу зі сторони високого тиску за відсутності витрати газу вихідний тиск буде зростати і мембрана регулятора РД-32М підніметься ще вище, долаючи зусилля малої пружини. У регуляторах РД-50М зусилля від тиску газу на малу мембрану скидного клапану долає зусилля малої пружини і у результаті скидання частини газу через отвір в атмосферу подальший зростання тиску за регулятором припиняється. Будова регуляторів тиску газу РД-50М і РДУК2 показана на рисунку 9.7.

а)

б)

1 - пружина, 2 - регулююча гайка, 3 - пробка, 4 - кришка,

5 - мембрана, 6 - клапан, 7 - заглушка, 8 - шток, 9 - важіль,

10 - пілотний пристрій, 11 - імпульсна трубка

Рисунок 9.7 - Регулятори тиску газу

(а - РД-50М; б - РДУК 2)