9.10 Регулятор тиску типу рдг

Регулятор тиску газу з умовним діаметром Д_у =50 мм РДГ-50, Д_у =80 мм РДГ-80, Д_у =150 мм РДГ-150, далі регулятор, призначений для редукування високого або середнього тиску, автоматичного підтримання вихідного тиску на заданому рівні незалежно від зміни витрати і вхідного тиску та автоматичного відключення подачі газу при аварійному підвищенні і зниженні вихідного тиску за межі допустимих заданих значень.

Регулятор встановлюється в ГРП і ГРУ систем газопостачання населених пунктів. Умови експлуатації регулятора тиску повинні відповідати температурі навколишнього середовища від плюс 1 до плюс 40 ⁰С. Регулятор в процесі експлуатації не чинить шкідливої дії на навколишнє середовище.

Регулятор виконується у двох виконаннях:

РДГ-Н – на низький вихідний тиск;

РДГ-В – на високий вихідний тиск.

Приклад позначення регулятора при замовленні:

регулятор тиску газу РДГ-50-Н ТУ 243 РСФСР 3;

регулятор тиску газу РДГ-50-В ТУ 243 РСФСР 3.

Регулятор тиску газу виконується у двох виконаннях.

Регулятор тиску газу модифікації РДГ-Н, показаний на рисунку 9.15, складається з виконавчого пристрою 2, стабілізатора 16, регулятора керування КН-2 15 і механізму контролю 12.

Регулятор тиску газу модифікації РДГ-В, показаний на рисунку 9.16, складається з виконавчого пристрою 2, регулятора керування КВ-2 15 і механізму контролю 12.

Технічні характеристики регулятора тиску наведені у таблиці 9.17.

Виконавчий пристрій 2 має литий корпус, в якому встановлено сідло 3, мембранний привод і клапан 4.

Мембранний привод складається з мембрани 6, жорстко з’єднаного з нею стержня 5, на кінці якого закріплений клапан 4. Стержень 5 переміщується у втулці направляючої колонки корпуса.

Виконавчий пристрій, призначений для зміни прохідного перерізу між клапаном 4 і сідлом 3, автоматично підтримує заданий вихідний тиск на всіх режимах витрати газу, включаючи відсутність відбору газу.

Стабілізатор 16 призначений для підтримання сталого тиску на вході в регулятор керування, тобто для виключення впливу коливань вхідного тиску на роботу регулятора загалом. Він встановлюється тільки на регуляторі тиску низького тиску РДГ-Н. Тиск газу, що показує манометр після стабілізатора повинен бути не менше 0,2 МПа (для забезпечення стабільного витрати). Стабілізатор виконаний у вигляді регулятора прямої дії і включає: корпус, вузол мембранний з пружинним навантаженням, робочий клапан.

Регулятор керування КН.-2 15 (рисунок 9.15) і КВ-2 15 (рисунок 9.16) виробляє керуючий тиск для підмембранної порожнини виконавчого пристрою з метою перестановки регулюючого клапана.

У склад регулятора керування входить головка і мембранна камера. Головка має вхідний і вихідний отвори. Верхня камера має різьбовий отвір для підводу імпульсу вихідного тиску. У регуляторі керування високого тиску 2 встановлюється більш сильна пружина, опорна шайба і нижня кришка з меншою робочою площею.

Таблиця 9.17 - Технічні характеристики регулятора тиску тип РДГ

Найменування параметра	Типорозмір
	РДГ-50-Н		РДГ-50-В			РДГ-80-Н			РДГ-80-В			РДГ-150-Н				РДГ-150-В
Робоче середовище	Природній газ за ГОСТ 5542-87
	Зріджений газ за ГОСТ 20448-80
Максимальний вхідний тиск, МПа, не більше	1,2
Діапазон настройки вихідного тиску, МПа	0,003-0,06		0,06-0,6			0,003-0,6			0,06-0,6			0,003-0,06				0,06-0,6
Пропускна здатність при перепаді тиску 0,1 МПа для газу з густиною =0,8 кг/м3, м3/год не менше	1400						2200						5500
Нерівномірність регулювання, %	10%
Тиск, при якому наступає герметичність затвора робочого клапана	Не більше півторакратного значення величини настроювання заданого вихідного тиску
Тиск спрацювання механізму контролю, МПа: при пониженні вихідного тиску	Від 0,0003 до 0,5 РВИХ.				Від 0,003 до 0,5 РВИХ			Від 0,0003 до 0,5 РВИХ.		Від 0,003 до 0,5 РВИХ				Від 0,0003 до 0,5 РВИХ.			Від 0,003 до 0,5 РВИХ.
при підвищенні вихідного тиску	1,15 –1,5 РВИХ. ( але не більше 0,7 МПа )
для Рвих =0,003 МПА	0,0045 -0,0075							0,0045 -0,0075						0,0045 -0,0075
Діаметр сідла, мм	45							65						100
Умовний прохід вхідного і вихідного патрубків, мм	50							80						150
Тип з’єднання	Фланцеве за ГОСТ 12820-80
Габаритні розміри, мм: довжина ширина висота		670 530 400						700 600 460							800 650 570
Маса, кг		40						105							190

Регулювальні дроселі 8 у підмембранній порожнині виконавчого пристрою і на скидній імпульсній трубці служать для налаштування на спокійну (без автоколивань) роботу регулятора. Регулювальні дроселі 8 включають штуцер 18, дросель 19 з проріззю і болт.

Манометр призначений для контролю тиску після стабілізатора.

Механізм контролю 12 відсікаючого клапана призначений для безперервного контролю вихідного тиску і подачі сигналу на спрацювання відсікаючого клапана у виконавчому пристрої при аварійних підвищеннях і пониженнях вихідного тиску понад допустимі задані значення. Механізм контролю складається з роз’ємного корпуса, мембрани, штока, механізму контролю 11, великої і малої пружин, що зрівноважують дію на мембрану імпульсу вихідного тиску.

Фільтр 13 призначений для очистки газу, що живить стабілізатор і регулятор керування, від механічних домішок.

Регулятор працює наступним чином: газ вхідного тиску поступає через фільтр до стабілізатора 16, потім в регулятор керування КН-2 15 (для виконання РДГ-Н).

Від регулятора керування (для виконання РДГ-Н) газ через регулювальний дросель 8 поступає в підмембранну порожнину, при цьому надмембранна порожнина виконавчого пристрою зв’язана імпульсною трубкою 9 з виходом регулятора.

Через дросель 8 і імпульсну трубку 9 підмембранна порожнина виконавчого пристрою зв’язана з газопроводом за регулятором.

Тиск в підмембранній порожнині виконавчого пристрою при роботі завжди буде більший вихідного тиску. Надмембранна порожнина виконавчого пристрою знаходиться під дією вихідного тиску. Регулятор керування КН-2 (для виконання РДГ-Н) і регулятор керування КВ-2 ( для виконання РДГ-В) підтримує за собою сталий тиск, тому тиск в підмембранній порожнині також буде постійним (в усталеному режимі роботи).

Будь-які відхилення вихідного тиску від заданого значення викликають зміну тиску в надмембранній порожнині виконавчого пристрою, що призводить до переміщення клапана 4 у новий рівноважний стан, який відповідає новим значенням вихідного тиску і витрати газу, при цьому відновлюється заданий вихідний тиск.

При відсутності витрати газу клапан 4 закритий, так як відсутній керуючий перепад тиску у надмембранній і підмембранній порожнинах та дія вхідного тиску. При наявності мінімального споживання газу утворюється керуючий перепад тиску на підмембранній і надмембранній порожнинах виконавчого пристрою, у результаті чого мембрана 6 з жорстко з’єднаним з нею стержнем 5, на кінці якого закріплений клапан 4, приведе систему в рух і відкриє прохід газу через щілину, що виникає між ущільненням клапана і сідлом.

При подальшому підвищенні витрати газу під дією керуючого перепаду тиску в зазначених вище порожнинах виконавчого пристрою мембрана прийде в подальший рух і стержень з клапаном почне збільшувати витрату газу через збільшену щілину між ущільненням клапана і сідлом.

При зменшенні витрати газу клапан під дією зміненого керуючого перепаду тиску в порожнинах виконавчого пристрою зменшує прохід газу через зменшену щілину між ущільненням клапана і сідлом і в подальшому перекриє сідло.

У випадку аварійного підвищення або зниження вихідного тиску мембрана механізму контролю 12 переміщується вліво або вправо, важіль відсікаючого клапана виходить з контакту зі штоком 11 механізму контролю і відсікаючий клапан під дією пружини 10 перекриває вхід газу в регулятор.

Правила техніки безпеки при експлуатації регулятора тиску такі:

1) при експлуатації регулятора для запобігання нещасних випадків та аварій споживачу забороняється :

при появі запаху газу в містах встановлення регулятора курити, запалювати сірники, включати і виключати електроосвітлення (якщо воно не виконано у вибухобезпечному виконанні);

усувати несправності регулятора, розбирати і ремонтувати регулятор, особам які не мають на це права;

2) у випадку появи запаху газу в місцях встановлення регулятора, порушення нормальної роботи пальників, припинення подачі газу до установок необхідно для усунення неполадок викликати представника експлуатаційної або аварійної служби газового господарства.

3) монтаж і включення регулятора повинні проводитись спеціалізованою будівельно – монтажною і експлуатаційною організацією у відповідності з затвердженим проектом, технічними умовами на виробництво будівельно – монтажних робіт, “Правилами безпеки в газовому господарстві”, а також паспортом регулятора.

4) для запобігання попадання газу в приміщення, де встановлений регулятор, у випадку розриву мембрани стабілізатора або регулятора керування повинен бути передбачено скидання газу в атмосферу через штуцери в кришках стабілізатора та регулятора керування.

Порядок установки регулятора тиску такий:

1) при запуску в роботу регулятора, регулятор керування настроюється на величину заданого вихідного тиску. Переналаштування регулятора з одного вихідного тиску на інший проводиться регулятором керування, при цьому, закручуючи регулювальний стакан мембранної пружини регулятора керування, підвищуємо тиск, а відкручуючи – понижуємо.

2) автоколивання, які можуть виникнути при роботі регулятора, усуваються регулюванням дроселів. Після регулювання дроселів регулятор повинен працювати без автоколивань на даному вихідному тиску при зміні витрати і вихідного тиску газу.

3) перед запуском регулятора в роботу необхідно відрегулювати механізм контролю на заданий вихідний тиск, для чого необхідно відкрити перепускний клапан, вмонтований у відсікаючий клапан. За допомогою важеля виконавчого пристрою, штока зі скобою механізму контролю завести механізм контролю, при цьому перепускний клапан закриється автоматично.

Регулювання проводиться великим і малим гвинтами механізму контролю, при цьому при закручуванні гвинтів – підвищується тиск спрацювання механізму контролю, при їх відкручуванні – відбувається зниження тиску спрацювання.

Регулювання тиску спрацювання контролю на РДГ-Н у діапазоні вихідного тиску забезпечується додатково використанням змінних пружин. Кожна пружина має певний діапазон вихідного тиску.

Технічне обслуговування регулятора тиску передбачає виконання таких робіт:

1) регулятор підлягає періодичному огляду та ремонту. Термін оглядів та ремонтів визначається графіком, затвердженим відповідальною особою.

2) технічний огляд виконавчого пристрою передбачає виконання таких робіт:

для огляду регулюючого клапану необхідно зняти верхню кришку, вивернути фільтр, клапан зі штоком та очистити їх. Сідло клапана, стержень та направляючі втулки потрібно ретельно протерти. При наявності забоїн та глибоких подряпин сідло потрібно замінити. Стержень повинен вільно переміщуватись у втулках колонки. Для огляду мембрани необхідно зняти нижню кришку. Мембрану необхідно оглянути і протерти. Необхідно викрутити гвинти регулювальних дроселів, витягнути голки, продути їх та протерти.

3) огляд регулятора керування КН-2, КВ-2 та стабілізатора передбачає виконання таких робіт:

для огляду вузлів необхідно зняти верхню кришку, вийняти вузол мембрани і клапан. Мембрану і клапан необхідно протерти. При огляді і збиранні мембрани необхідно протерти ущільнювальні поверхні фланців.

4) огляд механізмів контролю проводиться так:

відкрутити регулювальні гвинти, зняти пружини та верхню кришку. Оглянути та протерти мембрану. При необхідності мембрану замінити.

Для визначення пропускної здатності зазначених регуляторів (м³/год) пропонуються такі залежності:

при виконанні умови

, (9.5)

при виконанні умови

, (9.6)

де - абсолютний тиск газу на вході і виході регулятора тиску відповідно, МПа; - густина газу за нормальних умов; - проща перерізу клапана (без врахування прощі перерізу штока), для кожного типорозміру клапана наведена у таблиці 9.10; - прискорення сили тяжіння; - коефіцієнт витрати, визначається за формулою

(9.7)

=1,31 – показник адіабати природного газу за нормальних умов, - емпіричний коефіцієнт, для кожного типорозміру регулятора наведений у таблиці 9.18.

Таблиця 9.18 – Коефіцієнти для розрахунку пропускної здатності

регуляторів типу РДГ

Типорозмір регулятора тиску	Значення коефіцієнта	Значення коефіцієнта , см2
РДГ-50	0,55	14,57
РДГ-80	0,42	30
РДГ-150	0,44	71,5

Можливі несправності регулятора тиску типу РДГ та способи їх усунення наведені у таблиці 9.19.

Таблиця 9.19 – Можливі несправності регулятора тиску РДГ

і способи їх усунення

Найменування несправностей, зовнішній їх прояв	Можлива причина	Метод усунення
1. Відсікаючий клапан не забезпечує герметичність затвора	1) Поломка пружини відсікаючого клапана	Замінити несправні деталі
	2) виривання газовим потоком ущільнення відсікаючого клапана
	3) зношення ущільнення або пошкодження відсікаючого клапана
2. Відсікаючий клапан спрацьовує нестабільно. Не піддається регулюванню	Поломка великої пружини механізму контролю	Замінити пружину, налагодити механізм контролю
3. Відсікаючий клапан не спрацьовує при зниженні вихідного тиску	Поломка малої пружини механізму контролю	Замінити пружину, налагодити механізм контролю
4. Відсікаючий клапан не спрацьовує при аварійному підвищенні або зниженні вихідного тиску	Розрив мембрани механізму контролю	Замінити мембрану, налагодити механізм контролю
5. При підвищенні (пониженні) вхідного тиску різко підвищується ( понижується ) вихідний тиск	1) Розрив мембрани виконавчого пристрою	Замінити несправні мембрани, прокладки, сідло
	2) зношування ущільнюючих прокладок регулюючих клапанів
	3) розрив мембрани регуляторів керування
6. Вихідний тиск не регулюються (робочий клапан не відкривається)	Засмічення одного або двох дроселів	Прочистити дроселі