Контрольно-вимірювальні прилади.

В нашій країні існує державна система приладів (ДСП). Вона являє собою сукупність уніфікованих блоків, приладів і пристроїв, що мають стандартизовані параметри вхідних і вихідних сигналів, нормовані габарити, приєднувальні розміри, а також параметри живлення. Таким чином, ДСП дозволяє вирішувати всі завдання автоматичного контролю, регулювання і керування виробничими процесами. У ГРП для контролю за роботою устаткування і виміру параметрів газу застосовують ряд контрольно-вимірювальних приладів (КВП): термометри для виміру температури газу, що показують і реєструють (самописні) манометри для виміру тиску газу; прилади для реєстрації перепаду тисків на швидкісних витратомірах, прилади обліку витрати газу (газові лічильники або витратоміри).

Контрольно-вимірювальні прилади до газопроводів приєднують сталевими трубами. Імпульсні трубки з'єднують зварюванням або різьбовими муфтами.

Усі КВП повинні мати клейма або пломби органів Держстандарту.

Контрольно-вимірювальні прилади з електричним приводом, а також телефонні апарати повинні бути у вибухозахищеному виконанні, у противному випадку їх ставлять у приміщенні, ізольованому від ГРП.

Розглянемо найпоширеніші види КВП, застосовуваних у ГРП.

Прилади для виміру тиску газу ділять на дві основні групи: рідинні, у яких вимірюваний тиск визначається величиною стовпа, що врівноважує, рідини; пружинні, у яких вимірюваний тиск визначається величиною деформації пружних елементів (трубчасті пружини, сильфони, мембрани).

Рідинні манометри використають для виміру надлишкових тисків у межах до 0,01 МПа (при висоті скляної трубки 1 м). Для тисків до 0, 01 МПа манометри заповнюють водою або гасом (при від’ємних температурах), а при вимірі більше високих тисків - ртуттю (при заповненні ртуттю 0-0,1 МПа).

До рідинних манометрів відносяться і диференційні манометри (дифманометри). Їх застосовують для вимірів перепаду тиску.

Ротаційні лічильники типу РГ. Лічильниками називаються прилади, що вимірюють сумарну витрату газу за певний проміжок часу. Об'ємний вимір у лічильниках здійснюється внаслідок обертання двох роторів за рахунок різниці тиску газу на вході й виході. Необхідний для обертання роторів перепад тиску в лічильнику становить до 300 Па, що дозволяє використати ці лічильники навіть на низькому тиску. Вітчизняна промисловість випускає лічильники РГ-40-1, РГ-100-1. РГ-250-1; РГ-400-1, РГ-600-1 і РГ-1000-1 на номінальні витрати газу від 40 до 1000 м³/год і тиск не більше 0,1 МПа (у системі одиниць СІ витрата 1м³/год = 2,78•10 4 м³/сек). При необхідності можна застосовувати паралельну установку лічильників.

Принцип дії регуляторів тиску газу.

Управління гідравлічним режимом роботи системи газорозподілу здійснюють за допомогою регулятора тиску газу, який автоматично підтримує постійний тиск у точці відбору імпульсу незалежно від інтенсивності споживання газу. При регулюванні тиску відбувається зниження початкового більш високого тиску на кінцеве більш низька. Це досягається автоматичним зміною ступеня відкриття дросселирующего органу регулятора, внаслідок чого автоматично змінюється гідравлічний опір минаючому потоку газу.

Залежно від підтримуваного тиску регулятори тиску газу поділяють на регулятори тиску газу до себе і після себе.

Автоматичний регулятор тиску газу складається з виконавчого механізму і регулюючого органу. Основною частиною виконавчого механізму є чутливий елемент, який порівнює сигнали задатчика і поточного значення регульованого тиску. Виконавчий механізм перетворює командний сигнал в регулюючий вплив і у відповідне переміщення рухомої частини регулюючого органу за рахунок енергії робочого середовища.

Якщо перестановочне зусилля, що розвивається чутливим елементом регулятора тиску газу, досить велика, то він сам здійснює функції управління регулюючим органом. Такі регулятори тиску газу називаються регуляторами тиску прямої дії. Для досягнення необхідної точності регулювання і збільшення перестановочного зусилля між чутливим елементом і регулюючим органом може встановлюватися підсилювач командний прилад. Вимірювач управляє підсилювачем, в якому за рахунок стороннього впливу створюється зусилля, що передається на регулюючий орган. Так як в регулюючих органах регуляторів тиску відбувається дроселювання газу, то їх іноді називають дросселирующим.

У зв'язку з тим, що регулятор тиску газу призначений для підтримки постійного тиску в заданій точці газової мережі, то завжди необхідно розглядати систему автоматичного регулювання в цілому «регулятор і об'єкт регулювання (газова мережа)». Принцип роботи регуляторів тиску газу заснований на регулюванні щодо відхилення регульованого тиску. Різниця між необхідним і фактичним значеннями регульованого тиску називається неузгодженістю. Воно може виникати внаслідок різних порушень або в газовій мережі через різницю між припливом газу в неї і відбором газу, або через зміни вхідного (до регулятора) тиску газу

РДГ-80.

Регулятори типу РДГ (РДГ-50Н (В), РДГ-80Н (В), РДГ-150Н (В) виробництва ЗАТ «Сигнал-Прилад», Росія) представляють собою тип комбінованого регулятора з вбудованим запобіжним клапаном (рис. 19).

Рис. 19 - Регулятор тиску газу РДГ-Н: а - загальний вигляд, б - принципова схема

Регулятори виготовляються у двох виконаннях: високого і низького

вихідного тиску. Розглянемо пристрій і принцип роботи кожного з них. РДГ-В складається з виконавчого пристрою, регулятора управління та механізму контролю. РДГ-Н складається з виконавчого пристрою, стабілізатора, регулятора управління та механізму контролю. Принцип роботи розглянуто на прикладі регулятора РДГ-Н.

Виконавчий пристрій має литий корпус, усередині якого встановлено сідло, мембранний привід і клапан. Мембранний привід складається

з мембрани, жорстко з'єднаного з нею стрижня, на кінці якого закріплений клапан. Стержень переміщається у втулках направляючої колонки корпусу.

Виконавче пристрій призначений (за допомогою зміни прохідного перетину між клапаном і сідлом) автоматично підтримувати заданий вихідний тиск на всіх режимах витрати газу, включаючи нульовий стабілізатор. Призначений для підтримки постійного тиску на вході в регулятор управління, тобто для виключення впливу коливань вхідного тиску на роботу регулятора в цілому і встановлюється тільки на регулятори низького тиску РДГ-Н. Тиск за манометром після стабілізатора повинно бути не менше 0,2 МПа (для забезпечення стабільного витрати). Стабілізатор виконаний у вигляді регулятора прямої дії і включає в себе: корпус, вузол мембранний з пружинною навантаженням, робочий клапан.

Регулятор управлінь виробляє керуючий тиск для під мембранною порожнини виконавчого пристрою з метою перестановки регулюючого клапана. До складу регулятора управління входить головка і мембранна камера. Головка має вхідний і вихідний отвори. Верхня камера має різьбовий отвір для підведення імпульсу вихідного тиску.

У регуляторі управління високого тиску встановлюються більш сильна

пружина, опорна шайба і нижня кришка з меншою робочою площею.

Регульовані дроселі в під мембранної порожнини виконавчого пристрою і на скидний імпульсної трубки служать для налаштування на

спокійну (без автоколивань) роботу регуляторів.

Фільтр призначений для очищення газу, що живить стабілізатор і

регулятор управління, від механічних домішок. Регулятор працює наступним чином: газ вхідного тиску надходить через фільтр до стабілізатору, потім у регулятор управління. Від регулятора управління (для РДГ-Н) газ через регульований дросель надходить у під мембранну порожнину виконавчого пристрою пов'язана імпульсної трубкою з виходом регулятора. Через дросель і імпульсну трубку під мембранну порожнину виконавчого пристрою пов'язана з газопроводом і регулятором. Тиск в ній при роботі іноді буде більше вихідного тиску. Над мембранну порожнину виконавчого пристрою знаходиться під впливом вихідного тиску. Регулятор управління підтримує за собою постійний тиск, тому тиск в під мембранній порожнини також буде постійним (у сталому режимі).

Будь-які відхилення вихідного тиску від заданого викликають зміни тиску в над мембранній порожнині виконавчого пристрою,що призводить до переміщення клапана в новий рівноважний стан, відповідне новим значенням вхідного тиску і витрати, при цьому відновлюється вихідний тиск. За відсутності витрати газу клапан закрито, тому що відсутня керуючий перепад тиску між над мембранній та під мембранній порожнинами виконавчого пристрою. За наявності мінімального споживання газу утворюється керуючий перепад тиску в над мембранній та під мембранній порожнинах виконавчого пристрою, в внаслідок чого мембрана з жорстко з'єднаним з нею стрижнем, на кінці якого закріплений клапан, прийде в рух і відкриє прохід газу через щілину, що утвориться між ущільненням клапана і сідлом.

При зменшенні витрати газу клапан під дією зміненого керуючого перепаду тиску в порожнинах виконавчого пристрою зменшить прохід газу через зменшується щілину між ущільненням клапана і сідлом і надалі перекриє сідло. У випадку аварійного підвищення і пониження вихідного тиску мембрана механізму контролю переміщується вліво або вправо, важіль виникаючого клапана виходить з зіткнення зі штоком механізму контролю, виникаючий клапан під дією пружини перекриває хід газу в регулятор. Для запобігання попадання газу в приміщення, де встановлений регулятор, у разі прориву мембрани стабілізатора або регулятора управління повинен бути

передбачений організоване скидання в атмосферу через штуцери (М14x1) у

кришках стабілізатора і регулятора управління. Регулятори монтують на горизонтальній ділянці газопроводу мембранної камерою вниз. Відстань від

нижньої камери до підлоги і зазор між мембранної камерою і стіною при установці регулятора в ГРП та ГРУ повинен бути не менше 300 мм. Імпульсний трубопровід, що з'єднує регулятор з місцем відбору, повинен мати діаметр: Ду25 для РДГ-50. Ду 32 для РДГ-80 і РДГ-150.