3. Описание технологических процессов на грс.

В конце магистрального газопровода или на отводе от него в любой точке для подачи газа в газораспределительную сеть города, населенного пункта или промышленного предприятия сооружают газораспределительные станции (ГРС).

Газораспределительные станции предназначены для выпол­нения следующих операций: приема газа из магистрального га­зопровода; очистки газа от механических примесей; снижения давления до заданной величины; автоматического поддержания давления на заданном уровне; распределения газа по потреби­телям; измерения количества газа. Кроме того, на ГРС осу­ществляется -вторичная- одоризация газа. Независимо от про­пускной способности, числа потребителей, давления на входе и выходе, характера изменения нагрузки (расхода газа) техно­логическая схема ГРС состоит из следующих основных узлов: подключения ГРС к газопроводам, очистки газа, регулировки давления, измерения расхода газа и контрольно-измерительных приборов (КИП), одоризации газа.

Подключение ГРС к газопроводу — отводу высокого давле­ния осуществляется через узел подключения, состоящий из вход­ного и выходного (выходных) газопроводов, обводных линий, соединяющих входные и выходные газопроводы и оснащенных запорной арматурой (кранами, задвижками), предохранитель­ных клапанов с переключающими трехходовыми кранами на каждом выходном газопроводе, изолирующих фланцев, свечей для стравливания газа на газопроводе высокого давления.

Каждая обводная линия оснащается двумя последовательно расположенными запорными устройствами (первое пО ходу газа — отключающее, второе — для ручного регулирования). В условиях нормальной эксплуатации ГРС запорные органы обводной линии должны быть закрыты. На каждом выходном газопроводе должно быть не менее двух пружинных предохра­нительных клапанов, равных по пропускной способности одной линии редуцирования при максимальном давлении газа на входе ГРС.

Узел очистки газа на ГРС предусмотрен для предотвращения попадания механических примесей (пыли, песка, продуктов кор­розии внутренней поверхности труб и т. п.) и жидкостей (газо­вого конденсата, ком^оессопнпгп мягля почил» и т. п.) в технологическое и газорегуляторное оборудование й в средства контроля и автоматики ГРС в целом.

Узел регулирования давления газа в зависимости от пропускной способности ГРС состоит из двух, трех, четырех и более линий редуцирования, часть которых является резервной. Каж­дая линия регулирования рассчитана на одну и ту же пропуск­ную способность и оснащается регулирующими дроссельными органами и отключающими запорными устройствами. Узел редуцирования должен обеспечивать автоматическое регулирование давления газа регуляторами давления прямого действия или с пилотным управлением, а также регулирующими клапанами, работающими в комплекте с пневматическими регуляторами.Узел измерения расхода газа, предназначенный для учета отпускаемого газа потребителям из магистрального газопровода, оснащается самопишущими расходомерами в комплекте с сужающими устройствами. Предусматривается установка ма­нометров и термометров (показывающих или регистрирующих) для измерения давления и температуры газа. Число замерных линий, оснащенных диафрагмами и расходомерами, определяется исходя из режимов работы (изменений расхода газа) в процессе проектирования ГРС. Участки газопроводов, кото- | рые могут быть отключены запорными устройствами, должны иметь продувочные штуцеры с вентилями. Продувочные линии объединяются коллектором с выводом его. в свечу, расположенную вне помещения ГРС на 2 м выше конька крыши здания и надежно закрепленную. Сбор отработанного газа из регуляторов, устройств защитной автоматики и управления режимов станции должен также осуществляться централизованно в свечу

Газораспределительные пункты (ГРП) сооружают на* территории предприятий и предназначены для газоснабжения крупных потребителей газа. ГРП можно размещать в отдельно стоящих зданиях, в пристройках к зданиям или в шкафах, уста­навливаемых на несгораемой стене снаружи здания или на от­дельно стоящей несгораемой опоре, а также на несгораемом покрытии промышленного здания. Газораспределительные уста­новки (ГРУ) монтируют в помещениях, где расположены газо­потребляющие установки и агрегаты с небольшим расходом газа (в печных цехах, котельных и т. д.).

ГРП (ГРУ) предназначены для снижения давления в сетях высокого (0,3—0,6 МПа), среднего (0,005—0,3 МПа), низкого (<0,005 МПа) давлений газа и поддержания его на заданном уровне независимо от давления перед ГРП (ГРУ) и расхода газа установленным на предприятии оборудованием. Кроме того, в ГРП (ГРУ) выполняют очистку газа, учет расхода и из­мерение его параметров, а также предохранение системы газо­снабжения предприятия от повышения или понижения давле­ния газа в недопустимых пределах.

Цилиндрическая часть клапана 3 и внутренняя поверхность нижнего седла 1, а также верхняя часть штока 6 с резиновыми уплотнительными кольцами имеют смазку Благодаря наличию двух направлений подвижной системы регуляторы РД работают без вибраций и сильных шумов. Корпус и мембранный привод регуляторов рассчитаны на рабочее давление газа до 55 кг/см. Этим достигается безопасность при работе регулятора на объектах с высоким давлением газа.

Схема установки и монтажа регуляторов РД (показана на рис.2). Регулятор монтируется между двумя отключающими кранами 1. Диаметр крана, устанавливаемого перед регулятором должен быть равным или меньше диаметра подводящего трубопровода, а диаметр крана устанавливаемого после регулятора, должен быть равным или больше условного диаметра регулятора. При монтаже регуляторов желательно делать расстояние между регулятором и входным краном не менее пяти диаметров условного прохода регулятора, а на стороне выхода -не менее десяти диаметров. Регулятор монтируется в вертикальном положении мембранным приводом вверх. При этом расстояние в свету между нижней крышкой регулятора и полом должно быть не менее 0,3 м. Это требуется для удобства разборки регуляторов. Давления задания поддерживается редуктором 3, питающим со стороны входа и контролируется манометром 4 установленным непосредственно на камере задания. Регулируемое давление газа подводится в подмембранную полость привода регулятора со стороны выходной ее полости. Точка отбора давления газа должна находиться на значительном расстоянии от регуляторов, так как могут быть случаи, когда из-за пульсации давления дроссельное устройство будет работать с большими колебаниями регулируемого давления В связи с этим точку отбора следует располагать на техническом трубопроводе после выходного отключающего крана или задвижки.

Нельзя отбирать регулируемое перед отключающим выходным краном, так как в этом месте из-за возможных сильных вихревых потоков могут возникнуть незатухающие колебания регулируемого давления.

Газ поступающий к редуктору проходит через специальный осушитель 2, заполняемый селикогелем или другим поглотителем влаги. Вся обвязка регулятора выполняется цельнотянутыми трубами к камере задания и 1/2 (для подвалов регулируемого давления).

Пуск регулятора производится в такой последовательности. Подают газ высокого давления через осушитель на редуктор. При помощи редуктора создают давление в камере задания. После этого открывают кран перед регулятором. Давление газа в выходном коллекторе начинает повышаться и когда оно достигает заданного значения, определяемого давлением в камере задания, регулятор автоматически вступит в работу. Для отключения регулятора достаточно перекрыть краны до и после регулятора. Опыт эксплуатации регуляторов типа РД показал, что они могут работать бесперебойно в течение года. После этого их отключают и делают ревизию, при этом регуляторы подлежат полной разборке. Особое внимание уделяют состоянию и пригодности подвижной системы регулятора — клапана, штока и мембраны.

Для разборки подвижной системы снимают верхнюю крышку мембранного привода и нижнюю крышку регулирующего органа. Далее отвинчивают две гайки. Эксплуатация оборудования: регуляторы давления, предохранительные устройства, аппараты очистки.

Большую роль при переводе АГРС на новые формы обслуживания играют автоматические регуляторы давления как прямого, так и непрямого действия. На АГРС применяются в основном регуляторы давления прямого действия типа РД. Они более просты в обслуживании и более надежны в эксплуатации. Регулятор давления прямого действия представляет собой дроссельное устройство приводимое в движение мембраной, находящейся под воздействием регулируемого давлена Всякое изменение регулируемого давление газа вызывает перемещение мембраны, а вместе с ней и изменение проходного сечения дроссельного устройства, что влечет за собой уменьшение и. увеличение количества газа, протекающего через регулятор. Таким образом, обеспечивается постоянство давления на заданном уровне. Регуляторы этого типа изготовляются в следующих; модификациях, различающихся условным диаметром: РД—100—64 РД—150—64.

Представлена конструкция регулятора давления типа РД. Он состоит следующих основных элементов, регулирующего органа, приводной части мембранного привода и подвижной системы мембрана—шток—клапан. Регулирующий орган регуляторов выполнен в виде корпуса 5 и двух седел - верхнего 4 и нижнего 1. Нижнее, седло выполняет роль направляющей втулки, в которой перемещается клапан 3 тарельчатого типа с уплотнителем 2 Клапан через шток 6 жестко скреплен с двумя металлическими дисками, между которыми плотно зажата мембрана 8. Корпус мембранного привода 7 имеет съемную направляющую втулку, внутри которой перемещается шток. Корпус 7 привода крепится к корпусу 5 регулирующего органа помощью шпилек и гаек. Для задания регулируемого давления используется газ высокого давления, отбираемый стороны входа его в АГРС и подаваемый в редуктор 9, который служит в данном случае в качестве задатчиков. Контроль за настройкой регулятора на заданное значение регулируемого давление определяется техническому манометру, установленному на верхней крышке мембранного привода.

Процесс регулирования давления протекает следующим образом. В надмембранной камере редуктором создается постоянное давление задания, равное регулируемому давлению на выходе регулятора. Если давление на выходе регулятора становится меньше заданного, то сила действующая на мембрану сверху, становится больше силы, действующей на мембрану снизу, клапан перемещается вниз. Проходное сечение регулятора увеличивается, и давление на выходе станет выше давления задания, то клапан начнет перемещаться вверх, выходе восстановится до заданного значения, регулятора уравновешена. Это достигается тем, что за со стороны входа действует на клапан как сверху, через верхнее снизу, на сечение полого стакана клапана.

Скрепляющие клапан q штоком. После снятия гаек шток поднимается вверх и вместе с мембраной удаляется из регулятора. Затем специальным торцевым ключом выворачивают направляющую втулку и вынимают клапан.

При ревизии необходимо осмотреть резиновую мембрану. Она должна быть целой, без трещин и т.п. Уплотнительные кольца штока и клапана также должны быть исправными. Поверхности клапана и нижнего седла должны быть гладкими, чистыми без царапин, уплотнитель клапана не должен иметь повреждений. В процессе ревизии все замеченные неисправности устраняются. Уплотнительные кольца, мембрана и другие детали в случае необходимости заменяются новыми. Допускается притирка поверхности нижнего седла клапана специальным притиром с мелким наждачным порошком с последующей доводкой пастой ГОИ. Перед сборкой клапан, нижнее седло, шток и его направляющая втулка в корпусе мембранного привода тщательно протираются мягкой тряпкой. Смазочные каналы в штоке и нижнем седле должны быть заполнены маслом. При сборке необходимо сначала клапан вместе с нижним седлом ввернуть в нижнее резьбовое отверстие корпуса регулирующего органа. После этого шток пропускают через направляющую втулку и отверстие в клапане.

Надевают на конец штока прижимную шайбу и закрепляют двумя гайками. Собранный и установленный на место клапан должен свободно перемещаться. Это проверяется путем приподнимания и опускания мембраны при одновременном постепенном затягивании шпилек верхней крышки корпуса. Нельзя продолжать сбоку регулятора, если клапан заедает или он перемещается с большим усилием. После того как имеется полная уверенность, что клапан и шток свободно перемещаются, можно поставить на место верхнюю крышку мембранного привода и закрепить ее болтами. В последнюю очередь собирается нижняя крышка корпуса регулятора.

На рис. 3 изображен беспилотный регулятор давления прямого действия РД—100. Эта модель регуляторов также предназначена для снижения и автоматического поддерживания давления газа "после себя" на заданном значении. Принцип действия основан на преобразовании импульса, полученного от изменения выходного давления и воспринимаемого мембраной, в движение дроссельного органа.

Регулятор состоит из литого стального корпуса 9 со сменным клапаном, седлом 3 и резиновой уплотняющей прокладкой, 2, на которую посажен конический клапан 1, воспринимающий через шток 7 перемещение мембраны 5 нагруженной постоянным заданным давлением, созданным в камере 4. Клапан имеет направляющий хвостовик, на который воздействует пружина 8. Импульс выходного давления подводится по трубке, подключаемой к резьбовому отверстию 6. В отличие от регуляторов РД больших размеров в данной конструкции отсутствует редуктор-задатчик и его роль выполняет винт с игольчатым дросселем, вмонтированный во фланец камеры 4, с помощью которого открывается или закрывается перепускной канал из линии входного давления в камеру.

Работа регулятора происходит следующим образом. В камере 4 с помощью игольчатой винта создается постоянное давление, соответствующее требуемому выходному. При снижение выходного давления в сети мембрана 5 под воздействием импульса перемещается вниз. При этот шток опускает вниз клапан 1 и газ через седло 3 поступает в линию выходного давления до тех пор пока оно не достигнет заданного значения. С возрастанием выходного давления мембран; • поднимается кверху, а клапан под воздействием пружины 8 закрывается.

2. СПЕЦИАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

1. Технологическая часть

1. Технологический режим работы ГРС

Контроль основных параметров определяется институтом при разработке технического проекта данной станции. Поддерживание заданного режима работы реализуется средствами автоматического регулирования, защитной автоматики, предохранительными устройствами, вспомогательным оборудованием и узлами.

Основной параметр станции – выходное давление, которое поддерживается средствами автоматического регулирования в диапазоне 0,25 – 2,5 МПа с точностью ± 10%; отдельные потребители (например, химическое производство), использующие природный газ в технологии как сырье, могут требовать для себя повышенную точность – до ± 5% по контрольно-измерительным приборам узла учета газа.

Второй параметр – количественный, тесно связанный с давлением, - количество газа, отпускаемое потребителем, определяется с точностью ± 1,5% по контрольно-измерительным приборам узла учета газа.

Заданный расход газа обеспечивается рабочими и резервными нитками узла редуцирования. Обеспечить точность подачи газа с заданным давлением и расходом помогает система защитной автоматики и управления узла редуцирования: при двухниточном узле редуцирования – при нормальной работе рабочей нитки редуцирования резервная нитка должна автоматически включится и выключится в зависимости от повышения или понижения выходного давления; одна из рабочих ниток (по выбору) является вспомогательной к основной рабочей и работает в режиме резервной нитки автоматического включения и выключения; основная рабочая нитка редуцирования должна отключиться только один раз при превышении заданного давления на выходе ГРС и автоматически не возвращается в работу; при этих условиях подача газа должна осуществляться через оставшиеся две нитки;

Системы автоматического регулирования, управления и защиты для ГРС должны быть пневматического действия с использованием энергии сжатого газа, подготовленного с помощью вспомогательных узлов осушки и очистки импульсного газа.

В случае отказа системы автоматического регулирования или защиты при превышении давления срабатывают пружинные предохранительные клапаны (ППК), сбрасывая газ через свечи на выходном трубопроводе станции, тем самым защищая низкие сети потребителя от высокого давления; ППК настраиваются на давлении выше заданного на 10-15%.

При повышении или понижении давления от номинального значения в дом оператора или в операторную подается аварийный сигнал.