Тема 3.3. Требования безопасности при работе газового оборудования

Эксплуатация газорегуляторных пунктов (ГРП) и установок (ГРУ)

Ввод в эксплуатацию ГРП

Приемка и ввод в эксплуатацию газорегуляторных пунктов проводятся в следующей последовательности:

• проверка исполнительно-технической документации;
• проверка соответствия монтажа и оборудования проектам; ревизия ГРП;
• проверка газопроводов и оборудования на герметичность;
• ввод в эксплуатацию.

Комиссии предъявляется необходимая исполнительно-техническая документация. Оборудование ГРП должно соответствовать проекту. Главная задача ревизии - установить укомплектованность и исправность оборудования: регулятора, фильтра, предохранительных, сбросных и запорных устройств, КИП.

Проверку на герметичность газопроводов и оборудования ГРУ производит строительно-монтажная организация в присутствии представителя заказчика. Испытание на герметичность необходимо для выявления дефектов в оборудовании, трубах и их соединениях. Испытание газопроводов и оборудования ГРП на герметичность в зависимости от конструкций регуляторов и арматуры может проводиться в целом или по частям (до регулятора и после него). Если испытание проводится в целом, то нормы испытательных давлений принимают по давлению газа до регулятора. При испытании по частям нормы испытательных давлений устанавливают отдельно до и после регулятора давления.

Продолжительность испытания ГРП на герметичность - 12 ч. Видимого падения давления по манометру не должно быть, если используют манометр с классом точности 0,6, а если манометр имеет класс точности 0,15 или 0,4, то допускается падение давления не более чем на одно деление шкалы.

Работы по врезке и пуску газа в ГРП, расположенных на территориях предприятий, разрешается выполнять бригадой газовой службы предприятия.

Работы по врезке и пуску газа при вводе в эксплуатацию ГРУ выполняются одновременно с вводом в эксплуатацию газоиспользующего оборудования, для которого предназначается ГРУ.

До ввода в эксплуатацию ГРП трубы и арматуру необходимо продуть газом. Продувку производят с соблюдением всех мероприятий, указанных в наряде на газоопасные работы. Воздух вытесняется под давлением газа 1000—1500 Па путем сброса газовоздушной смеси в атмосферу. Для сброса можно использовать специальную свечу или сбросной клапан.

Продувку газопровода на участке от задвижки в колодце до задвижки перед фильтром целесообразно производить через обводную линию на свечу. После этого следует произвести продувку оборудования ГРП. Продувку заканчивают после анализа газовоздушной смеси.

После продувки приступают к наладке оборудования ГРП.

Примерная последовательность операций:

• с помощью штока и сцепления рычагов открывают предохранительный клапан;
• ослабляют пружину пилота и разгружают рабочую мембрану регулятора, открывают выходную задвижку за регулятором;
• медленно приоткрывают входную задвижку и пропускают газ на регулятор;
• мембрана регулятора перемещается вверх, и клапан открывается, одновременно по импульсной трубке газ попадает в надмембранную полость регулятора;
• мембрана регулятора в этот момент испытывает давление одинаковой величины сверху и снизу, то есть находится в равновесии, клапан регулятора под действием своей массы и массы штока переместится вниз и прикроет седло, то есть расход газа прекратится.

Для возобновления расхода газа необходимо:

• поджать регулировочную пружину пилота, режим давления газа контролировать выходным манометром;
• медленно открыть входную и выходную задвижки, включить регулятор под нагрузку и прекратить сброс газа в атмосферу;
• настроить на заданные режимы работы предохранительный и сбросной клапаны, регулятор давления газа;
• определить перепад давления газа на фильтре;
• проверить герметичность резьбовых и фланцевых соединений мыльной эмульсией.

Для настройки ПЗК на минимум кладут груз на шток мембраны, с помощью пилота снижают давление газа и по манометру определяют то давление, при котором клапан срабатывает. Если молоток клапана опускается при давлении более высоком, чем положено, то груз уменьшают. Настройку клапана на максимум производят аналогичным способом, но вместо грузов используют упругость пружины, смонтированной на корпусе клапана.

В соответствии с рекомендациями ОСТ, пуск регулятора производится в следующей последовательности:

• проверить плотность закрытия задвижек на байпасе;
• вывернуть регулировочный винт регулятора управления;
• открыть кран импульсной трубки регулятора;
• закрыть кран на импульсной трубке ПЗК;
• открыть выходную задвижку ГРП или ГРУ;
• поднять клапан ПЗК, ввести в соединение рычаги для удержания клапана в открытом положении;
• плавно открыть входную задвижку;
• вращением винта пружины регулятора управления установить давление согласно заданному режиму;
• убедившись в устойчивой работе регулятора по показанию манометра, открыть кран на импульсной трубке ПЗК, ввести в зацепление рычаг груза с рычагом клапана;
• произвести проверку и настройку ПЗК и ПСК.

Остановка регулятора производится в следующей последовательности:

• закрыть входную задвижку в ГРП или ГРУ;
• вывести из зацепления соединительные рычаги клапана ПЗК, опустить тарелку клапана на седло;
• вывернуть регулировочный винт регулятора управления;
• закрыть выходную задвижку в ГРП или ГРУ;
• закрыть краны на импульсных трубках регулятора давления и ПЗК;
• выпустить газ из газопровода между входной и выходной задвижками в атмосферу через продувочную свечу;
• произвести запись времени остановки регулятора в журнал.

По окончании всех работ по пуску газа необходимо:

• открыть предохранительный сбросной клапан, разгрузить рабочую мембрану регулятора;
• открыть выходную задвижку за регулятором;
• плавно приоткрыть входную задвижку и подать газ в ГРП;
• после срабатывания регулятора и его настройки включить регулятор под нагрузку, при этом сброс газа в атмосферу через предохранительный клапан должен прекратиться.

Подачу газа в газопровод после ГРП следует производить по окончании наладки оборудования ГРП (ГРУ) на рабочий режим давления.

Эксплуатация ГРП, ГРУ

В состав работ по эксплуатации ГРП и ГРУ входят:

• осмотр технического состояния (обход) в сроки, обеспечивающие безопасность и надежность эксплуатации, но не реже 1 раза в месяц по утвержденным инструкциям;
• проверка срабатывания предохранительных запорных и сбросных клапанов - не реже 1 раза в 3 месяца, а также по окончании ремонта оборудования;
• техническое обслуживание - не реже 1 раза в 6 месяцев;
• текущий ремонт - не реже 1 раза в 12 месяцев;
• капитальный ремонт - при ремонте и замене оборудования, ремонте отдельных элементов здания, систем отопления, освещения, вентиляции - на основе дефектных ведомостей, составленных по результатам технических осмотров и текущих ремонтов.

Технический осмотр ГРП, ГРУ производится путем обхода в сроки, установленные эксплуатационной организацией. При производительности ШРП до 50 м³/ч технический осмотр может производиться не реже 1 раза в год одновременно с техническим обслуживанием.

Во время каждого обхода ГРП в отопительный период необходимо проверять температуру воздуха внутри отапливаемого помещения и при необходимости изменять режим работы отопления.

Об утечках газа, обнаруженных при техническом осмотре и техническом обслуживании, необходимо немедленно сообщить в АДС, а до прибытия аварийной службы принять меры по предупреждению аварий.

Состав работ по техническому осмотру и техническому обслуживанию ГРП устанавливаются действующими правилами безопасности.

Во время осмотра технического состояния (обхода) ГРП выполняются следующие работы:

• проверка по приборам давления газа до и после регулятора;
• проверка состояния фильтра;
• проверка отсутствия утечек газа мыльной эмульсией или прибором;
• смена картограмм регистрирующих приборов, прочистка и заправка перьев, завод часового механизма. Установка пера на «0» — не реже 1 раза в 15 дней;
• проверка электроосвещения, вентиляции, системы отопления, визуальное выявление трещин и неплотностей стен;
• внешний и внутренний осмотр здания ГРП, при необходимости - очистка здания от загрязнений.

Проверка срабатывания предохранительных запорных и сбросных клапанов

При проверке ПЗК и ПСК достаточно повысить выходное давление газа и посмотреть, при каком давлении срабатывают клапаны. ПСК должен сработать при давлении на 15%, а ПЗК на 25% выше рабочего.

Для проверки параметров срабатывания ПЗК типа ПКН (ПКВ) необходимо произвести следующие действия:

• под мембраной создать давление больше нижнего предела настройки, установить ударный молоток в зацепление с коромыслом и, подстраховав его рукой, понижать давление до нижнего предела настройки. При заданном значении давления молоток должен упасть, в противном случае необходимо скорректировать настройку;
• затем необходимо под мембраной создать давление меньше верхнего предела настройки, установить ударный молоток в зацепление с коромыслом и, подстраховав его рукой, повышать давление до верхнего предела настройки. При заданном значении молоток должен упасть, в противном случае необходимо скорректировать настройку;
• после выполнения перечисленных операций необходимо вывернуть переходник, ввернуть пробку, открыть кран на импульсной трубке ПЗК, установить ударный молоток в зацепление с коромыслом и проверить отсутствие утечек газа в завернутой пробке.

Во время проведения технического обслуживания производятся работы, выполняемые при осмотре технического состояния ГРП, а также:

• проверка плотности прилегания клапана к седлу, герметичности и работоспособности запорной арматуры и предохранительных устройств;
• проверка плотности всех соединений и арматуры, устранение утечек газа, осмотр и очистка фильтра;
• определение плотности и чувствительности мембран регулятора давления и управления;
• продувка импульсных трубок к регулятору давления, КИП, ПЗК;
• проверка настройки ПЗК и ПСК.

Техническое обслуживание ГРП производится в сроки, установленные правилами безопасности.

Проверка плотности прилегания клапана к седлу

Для этого надо закрыть клапан, уменьшив нагрузку на мембрану, и проследить за работой регулятора. Если клапан плотно закрыт, то шум не будет прослушиваться. Есть и другие способы определения плотности закрытия: по выходному давлению газа, по картограммам регистрирующих приборов, с помощью листа чистой бумаги, вложенного между клапаном и седлом. При обнаружении неплотности закрытия клапана его необходимо заменить иЛи отремонтировать.

Осмотр и очистка фильтра

Для этого необходимо замерить давление газа, и если перепад давления более 10 кПа, то фильтр нуждается в очистке.

При проверке и ремонте оборудования ГРП разрешается пользоваться обводной линией. Подача газа по обводной линии допускается только при условии постоянного нахождения в ГРП дежурного, регулирующего выходное давление газа. После проверки оборудования и устранения выявленных неполадок следует сделать анализ воздуха в помещении ГРП.

Определение плотности и чувствительности мембран

Плотность мембраны можно проверить внешним осмотром или с помощью мыльной эмульсии, а чувствительность мембран - путем изменения нагрузки на мембрану и наблюдением за давлением газа. Колебание выходного давления газа за регулятором должно быть не более ±5%.

Текущий ремонт

При текущем ремонте ГРП и ГРУ производительностью свыше 50 м³/ч выполняются:

• работы по техническому осмотру;
• проверка работоспособности запорной и регулирующей арматуры и предохранительных клапанов;
• проверка герметичности всех соединений и арматуры прибором, устранение утечек газа, осмотр и очистка фильтра;
• определение плотности и чувствительности мембран регулятора давления и управления;
• продувка импульсных трубок к КИП, ПЗК и регулятору давления;
• проверка параметров настройки запорных и сбросных клапанов;
• разборка регуляторов давления, предохранительных клапанов с очисткой их от коррозии и загрязнений, проверкой плотности прилегания к седлу клапанов, состояния мембран, смазкой трущихся частей, ремонтом или заменой изношенных деталей, проверкой надежности креплений конструкционных узлов, не подлежащих разборке;
• разборка запорной арматуры, не обеспечивающей герметичность закрытия;
• проверка состояния и прочистка дымоходов;
• проверка состояния вентиляционной системы;
• ремонт системы отопления; ремонт систем вентиляции, освещения и телефона;
• ремонт здания ГРП.

При текущем ремонте ШРП производительностью до 50 м³/ч устраняются неисправности, выявленные в результате технического осмотра и технического обслуживания.

После проверки и настройки оборудования и устранения всех неполадок следует проверить прибором герметичность всех соединений при рабочем давлении газа.

Задвижки, не обеспечивающие необходимой плотности закрытия, разбирают, очищают от пыли и грязи, проверяют состояние запорных поверхностей клина и колец; задвижки промывают керосином. Если после этих операций задвижка не обеспечивает необходимой плотности, то она подлежит замене.

При плановом ремонте оборудования ГРП (ревизии) проводят всестороннюю проверку газового оборудования. При этом могут проводиться сварочные и другие огневые работы, допускаемые в исключительных случаях при условии принятия мер, обеспечивающих безопасность работ. На время проведения ревизии потребители снабжаются газом через обводной газопровод. Последовательность операций должна строго соответствовать инструкции.

Капитальный ремонт

К работам по капитальному ремонту ГРП и ГРУ относятся:

• ремонт и замена устаревшего оборудования или его отдельных частей;
• ремонт здания и его освещения, вентиляции, дымоходов, отопления;
• ремонт или замена шкафов блочных и шкафных ГРП, устаревшего оборудования или отдельных его узлов.

Перед капитальным ремонтом в ГРП и ГРУ давление газа в газопроводах и оборудовании должно быть снижено до атмосферного и произведена продувка воздухом через свечу. Отключающие устройства на линии регулирования ГРП и ГРУ при разборке оборудования должны быть в закрытом положении.

Работы по ремонту электрооборудования ГРП и смене перегоревших электроламп должны производиться при снятом напряжении. При недостаточном естественном освещении допускается применение переносных светильников во взрывозащищенном исполнении.

Примерная последовательность работ при переводе работы ГРП с регулятора на обводной газопровод (байпас):

• вывести из зацепления молоток ПЗК и закрыть кран на его импульсной линии;
• медленно, следя за показаниями манометра, приоткрыть задвижки на байпасе и поднять выходное давление газа на 100-200 Па выше установленного режима;
• вывернуть регулировочный винт пилота и медленно закрыть задвижку перед регулятором;
• с помощью задвижек на байпасе снизить выходное давление на 100-200 Па и отрегулировать его по показаниям манометра (регулировку производят задвижкой, второй по ходу газа);
• отключить ПЗК и закрыть задвижку после регулятора.

При ремонте здания ГРП производят следующие работы:

• ремонт отдельных мест дефектов штукатурки, ремонт кровли;
• окраску стен здания, ремонт вентиляции, освещения, телефона;
• окраску молниеприемников и токоотводов, проверку исправности контактов, соединительных проводников, перемычек, шин и приведение их в порядок.

Перевод ГРП с обводной линии на работу через регулятор осуществляют в строгом соответствии с утвержденной инструкцией.

Примерная последовательность операций:

• открывают клапан ПКН, проверяют, вывернут ли регулировочный винт пилота регулятора и открыты ли краны на импульсных трубках;
• открывают выходную задвижку за регулятором;
• медленно прикрывают задвижки на байпасе и снижают выходное давление газа на 100-200 Па;
• медленно открывают задвижку перед регулятором, наблюдая за показаниями манометра;
• ввертывают регулировочный винт пилота и устанавливают требуемое выходное давление;
• закрывают задвижки на байпасе;
• убеждаются в устойчивой работе регулятора, затем открывают кран на импульсной трубке ПЗК и зацепляют его молоток с рычагом.

После выполнения работ по переводу ГРП с регулятора на байпас приступают к ревизии оборудования.

Ревизия регулятора давления РДУК

Последовательность и объем работ:

• снять крышку регулятора, вынуть фильтр и очистить его;
• вынуть клапан и проверить состояние уплотнительной резины: если необходимо, установить новый уплотнитель (применяют мягкую маслобензостойкую резину);
• осмотреть уплотняющую кромку седла клапана, на которой не должно быть царапин, повреждения можно устранить шлифовкой кромки седла мелкозернистой наждачной бумагой, вынуть шток, очистить его поверхность и колонну 6 тряпкой, смоченной в керосине, смазать шток техническим вазелином и убедиться, что он легко перемещается во втулке;
• надеть золотник на верхний конец штока и убедиться, что уплотняющая резина без перекосов прилегает к седлу клапана;
• отвернуть штуцер и вместо него установить специальный резьбовой наконечник с резиновой трубкой диаметром 6-8 мм;
• подуть в трубку и переместить мембрану регулятора в крайнее верхнее положение. Клапан переместится вверх, при этом высота хода должна быть 25-30 % от диаметра клапана. При меньшей величине перемещения следует проверить зазор между верхним концом штока и дном отверстия клапана 5. Если зазор составляет более 1 мм, шток необходимо удлинить;
• для проверки герметичности мембраны 8 резиновую трубку следует пережать и проследить за работой клапана: если клапан не переместится вниз, мембрана герметична;
• медленно выпустить воздух из подмембранного пространства регулятора, при этом клапан, шток, ударник и мембрана должны перемещаться вниз плавно, что указывает на отсутствие трений при перемещении толкателя;
• поставить на место фильтр и крышку люка.

Наиболее ответственная операция при ревизии мембранной коробки - ее сборка.

Последовательность работ при сборке:

• мембрану в сборе с диском кладут на нижний фланец, обеспечивая установку опоры 9 в кольцевой выточке;
• нижний фланец, расположенный соосно с верхним фланцем, поднимают, обеспечивая сопряжение конца толкателя с гнездом центрального штуцера мембраны;
• оба фланца скрепляют болтами и поочередно стягивают (обращают внимание на то, чтобы не допустить образования морщин по окружности мембраны).

Правила безопасности при эксплуатации газорегуляторных пунктов и установок

Для безопасной и качественной эксплуатации ГРП и ГРУ необходимо иметь следующий состав эксплуатационной документации:

• акты приемки и пуска газа с параметрами настройки;
• паспорт на установленное оборудование, газовый счетчик;
• акты проверки изолирующего фланца, защиты ГРП от молнии;
• эксплуатационный паспорт ГРП (ГРУ);
• графики осмотра технического состояния, технического обслуживания, текущего ремонта ГРП.

Непосредственно в помещении ГРП (ГРУ) должны находиться:

• технологическая схема газового оборудования ГРП (ГРУ);
• эксплуатационный журнал обслуживания ГРП (ГРУ);
• инструкция по обслуживанию ГРП (ГРУ);
• карта параметров настройки регулятора давления газа, ПЗК и ПСК.

Периодические осмотры технического состояния производятся слесарями газовой службы в соответствии с утвержденной инструкцией по графику и в сроки, обеспечивающие безопасность и надежность эксплуатации.

Техническое обслуживание и текущий ремонт в помещении ГРП производится по наряду-допуску под руководством инженерно-технического работника в присутствии ответственного за безопасную эксплуатацию объекта газопотребления. Эти работы производятся с отключением подачи газа потребителю; при этом допускается переход на байпас. На границах отключения устанавливаются заглушки.

Перед пуском газа необходимо произвести контрольную опрессовку давлением воздуха 1000 мм вод. ст.; при этом допустимое падение давления за 1 ч не должно превышать 60 мм вод. ст. Затем заглушка удаляется, и после пуска газа проверяется отсутствие утечек газа в соединениях путем обмыливания или по приборам. Результаты осмотра технического состояния и технического обслуживания заносятся в эксплутационный журнал, а текущего и капитального ремонта - в эксплутационный паспорт ГРП (ГРУ).

В течение всего времени производства ремонтных работ в помещении ГРП необходимо производить анализ проб воздуха на наличие газа и содержание кислорода. При установлении наличия газа в помещении ГРП работы прекращаются, а помещение проветривается.

В загазованное помещение разрешается входить только в противогазах.

При подтягивании болтов фланцев, сальников или резьбовых соединений газопроводов среднего и высокого давления, проложенных в помещении ГРП, давление газа на ремонтируемых участках газопроводов должно соответствовать значениям, указанным в производственной инструкции

Газовая арматура и оборудование

Газовой арматурой называют различные приспособления и устройства, монтируемые на газопроводах, аппаратах и приборах, с помощью которых осуществляют включение, отключение, изменение количества, давления или направления газового потока, а также удаление газов.

Классификация газовой арматуры

По назначению существующие виды газовой арматуры подразделяются:

• на запорную арматуру - для периодических герметичных отключений отдельных участков газопровода, аппаратуры и приборов;
• предохранительную арматуру - для предупреждения возможности повышения давления газа сверх установленных пределов;
• арматуру обратного действия - для предотвращения движения газа в обратном направлении;
• аварийную и отсечную арматуру — для автоматического прекращения движения газа к аварийному участку при нарушении заданного режима.

Вся арматура, применяемая в газовом хозяйстве, стандартизирована. По принятому условному обозначению шифр каждого изделия арматуры состоит из четырех частей.

На первом месте стоит номер, обозначающий вид арматуры (таблица 1).

Таблица 1. Условные обозначения вида арматуры

На втором - условное обозначение материала, из которого изготовлен корпус арматуры (таблица 2).

Таблица 2. Условные обозначения материалов корпуса арматуры

На третьем - порядковый номер изделия. На четвертом - условное обозначение материала уплотнительных колец: б - бронза или латунь; нж - нержавеющая сталь; р - резина; э - эбонит; бт - баббит; бк - в корпусе и на затворе нет специальных уплотнительных колец.

Например, обозначение крана 11б10бк расшифровывается так:

11 - вид арматуры (кран), б - материал корпуса (латунь), 10 - порядковый номер изделия, бк - тип уплотнения (без колец).

Большинство видов арматуры состоит из запорного или дроссельного устройства. Эти устройства представляют собой закрытый крышкой корпус, внутри которого перемещается затвор.

Перемещение затвора внутри корпуса относительно его седел изменяет площадь отверстия для прохода газа, что сопровождается изменением гидравлического сопротивления.

В запорных устройствах поверхности затвора и седла, соприкасающиеся во время отключения частей газопровода, называют уплотнительными. В дроссельных устройствах поверхности затвора и седла, образующие регулируемый проход для газа, называют дроссельными.

Запорная арматура

К запорной арматуре относят различные устройства, предназначенные для герметичного отключения отдельных участков газопровода. Они должны обеспечивать герметичность отключения, быстроту открытия и закрытия, удобство в обслуживании и малое гидравлическое сопротивление.

В качестве запорной арматуры на газопроводах применяют задвижки, краны, вентили.

Наиболее распространенный вид запорной арматуры - задвижки (рисунок 1), в которых поток газа или полное его прекращение регулируют изменением положения затвора вдоль уплотняющих поверхностей. Это достигается вращением маховика. Шпиндель может быть выдвижным или невыдвижным. Невыдвижной шпиндель при вращении маховика перемещается вокруг своей оси вместе с маховиком. В зависимости от того, в какую сторону вращается маховик, нарезная втулка затвора перемещается по резьбе на нижней части шпинделя вниз или вверх и соответственно опускает или поднимает затвор задвижки. Задвижки с выдвижным шпинделем обеспечивают перемещение шпинделя и связанного с ним затвора путем вращения резьбовой втулки, закрепленной в центре маховика.

Для газопроводов давлением до 0,6 МПа используют задвижки из серого чугуна, а для газопроводов давлением более 0,6 МПа - из стали.

Затворы задвижек могут быть параллельными и клиновыми. У параллельных затворов уплотнительные поверхности расположены параллельно, между ними находится распорный клин.

Рис. 1 Задвижки

а - параллельная с выдвижным шпинделем: 1 - корпус; 2- запорные диски; 3 - клин; 4 - шпиндель; 5 - маховик; 6 — сальниковая набивка; 7 - уплотнительные поверхности корпуса; б - клиновая с невыдвижным шпинделем: 1 - клин; 2- крышка; 3 — втулка; 4 - гайка; J - маховик; 6 — сальник; 7 - буртик; 8 - шпиндель

При закрытии задвижки клин упирается в дно задвижки и раздвигает диски, которые своими уплотнительными поверхностями создают необходимую плотность. В клиновых затворах боковые поверхности затвора расположены не параллельно, а наклонно. Причем эти задвижки могут быть со сплошным затвором и затвором, состоящим из двух дисков. На подземных газопроводах целесообразно устанавливать параллельные задвижки.

Однако задвижки не всегда обеспечивают герметичность отключения, так как часто уплотнительные поверхности и дно задвижки загрязняются. Кроме того, при эксплуатации задвижек с неполностью открытым затвором диски истираются и приходят в негодность.

Все отремонтированные и вновь устанавливаемые задвижки необходимо проверять на плотность керосином. Для этого задвижку следует установить в горизонтальное положение и залить сверху керосин, с другой стороны затвор окрашивают мелом. Если задвижка плотная, то на затворе не будет керосиновых пятен.

В кранах с принудительной смазкой (рисунок 2) герметизация достигается за счет введения между уплотняющими поверхностями специальной консистентной смазки под давлением. Заправленная в пустотелый канал верхней части пробки смазка завинчиванием болта нагнетается по каналам в зазор между корпусом и пробкой. Пробка несколько приподнимается вверх, увеличивая зазор и обеспечивая легкость поворота, шариковый клапан и латунная прокладка предотвращают выдавливание смазки и проникновение газа наружу.

Рис. 2 Чугунный кран со смазкой под давлением

1 - каналы; 2 - основание пробки; 3 - болт; 4 - шариковый клапан; 5 - прокладка

Помимо кранов со смазкой применяют простые поворотные краны, которые подразделяют на натяжные, сальниковые и самоуплотняющиеся. Эти краны устанавливают на надземных и внутриобъектовых газопроводах и вспомогательных линиях (импульсные и продувочные газопроводы, головки конденсатосборников, вводы).

В натяжных кранах взаимное прижатие уплотнительных поверхностей пробки и корпуса достигается навинчиванием натяжной гайки на резьбовой конец пробки, снабженный шайбой.

Для создания натяжения пробки конец ее конической части не должен доходить до шайбы на 2-3 мм, а нижняя часть внутренней поверхности корпуса должна иметь цилиндрическую выточку. Это дает возможность по мере износа пробки крана опускать ее ниже, натягивая гайку хвостовика, и тем самым обеспечивать плотность.

Конденсатосборники

Для сбора и удаления конденсата и воды в низких точках газопроводов сооружают конденсатосборники (рисунок 3).

Рис. 3 Конденсатосборники

а - высокого давления; б - низкого давления; 1 - кожух; 2 - внутренняя трубка; 3 - контакт; 4 - контргайка; 5 - кран; 6 - ковер; 7 - пробка; 8 - подушка под ковер железобетонная; 9 - электрод заземления; 10 - корпус конденсатосборника; 11 - газопровод; 12 - прокладка; 13 - муфта; 14 - стояк

В зависимости от влажности транспортируемого газа конденсатосборники могут быть большей емкости - для влажного газа и меньшей — для сухого газа. В зависимости от величины давления газа их разделяют на конденсатосборники низкого, среднего и высокого давлений.

Конденсатосборник низкого давления представляет собой емкость, снабженную дюймовой трубкой, которая выведена под ковер и заканчивается муфтой и пробкой. Через трубку удаляют конденсат, продувают газопровод и замеряют давление газа.

Конденсатосборники среднего и высокого давлений по конструкции несколько отличаются от конденсатосборников низкого давления. В них имеется дополнительная защитная трубка, а также кран на внутреннем стояке. Отверстие в верхней части стояка служит для выравнивания давления газа в стояке и футляре. Если бы отверстия не было, то конденсат под давлением газа постоянно заполнял бы стояк. При пониженных температурах возможны замерзание конденсата и разрыв стояков.

Под действием давления газа происходит автоматическая откачка конденсата. При закрытом кране газ оказывает противодействие на конденсат, который под действием своей массы опускается вниз. При открывании крана противодействие прекращается и конденсат выходит на поверхность.

Предохранительные устройства регуляторов

Предохранительные устройства подразделяются на запорные и сбросные. Предохранительно-запорные устройства (запорные клапаны) - устройства, обеспечивающие прекращение подачи газа, у которых скорость приведения рабочего органа в закрытое положение составляет не более 1 сек. Предохранительно-сбросные устройства (сбросные клапаны) - устройства, обеспечивающие защиту газового оборудования от недопустимого повышения давления газа в сети.

Предохранительно-запорные устройства устанавливают перед регулятором давления газа. Их мембранная головка через импульсную трубку соединена с газопроводом конечного давления. При увеличении конечного давления сверх установленных норм ПЗК автоматически отсекают подачу газа на регулятор.

Предохранительно-сбросные устройства, применяемые в ГРП, обеспечивают сброс избыточного количества газа в случае неплотного закрытия ПЗК или регулятора. Монтируют их на отводящем патрубке газопровода конечного давления, а выходной штуцер подключают к отдельной свече. Если технологический процесс потребителей газа предусматривает непрерывную работу газовых горелок, то ПЗК не устанавливают, а монтируют только ПСК. В этом случае необходимо установить сигнализаторы давления газа, оповещающие о повышении давления газа сверх допустимой величины. Если ГРП (ГРУ) снабжает газом тупиковые объекты, то установка ПЗК необходима.

Предохранительно-запорные клапаны: порядок настройки

Сначала клапан настраивают на нижний предел срабатывания. Во время настройки давление за регулятором следует поддерживать несколько выше установленного предела, затем, медленно снижая давление, убедиться, что клапан срабатывает при установленном нижнем пределе. При настройке верхнего предела необходимо поддерживать давление немного больше настроенного нижнего предела. По окончании настройки нужно повысить давление, чтобы убедиться, что клапан срабатывает именно при заданном верхнем пределе допустимого давления газа.

Сбросные предохранительные устройства, в отличие от запорных, не перекрывают подачу газа, а сбрасывают его часть в атмосферу, за счет чего снижается давление в газопроводе.

Существует несколько видов сбросных устройств, различных по конструкции, принципу действия и области применения:

• гидравлические,
• рычажно-грузовые,
• пружинные,
• мембранно-пружинные.

Некоторые из них применяют только для низкого давления (гидравлические), другие - как для низкого, так и для среднего давления (мембранно-пружинные).

Предохранительно-сбросной клапан ПСК

При сборке необходимо:

• очистив клапанное устройство от механических частиц, убедиться, что на кромке седла и уплотняющей резине золотника нет царапин или забоев;
• добиться соосности расположения золотника сбросного клапана с центральным отверстием мембраны;
• для проверки соосности ослабить или вынуть пружину и, нажимая на золотник через отверстие сброса, убедиться, что он свободно перемещается внутри седла.

Контрольно-измерительные приборы

В ГРП для контроля работы оборудования и измерения параметров газа применяют следующие КИП:

• термометры для замера температуры газа;
• показывающие и регистрирующие (самопишущие) манометры для замера давления газа;
• приборы для регистрации перепада давлений на скоростных расходомерах;
• приборы учета расхода газа (газовые счетчики или расходомеры).

Все КИП должны подвергаться государственной или ведомственной периодической поверке и быть в постоянной готовности к выполнению измерений. Готовность обеспечивается метрологическим надзором. Метрологический надзор заключается в осуществлении постоянного наблюдения за состоянием, условиями работы и правильностью показаний приборов, осуществлении их периодической проверки, изъятии из эксплуатации пришедших в негодность и не прошедших проверки приборов.

КИП должны устанавливаться непосредственно у места замера или на специальном приборном щитке. Если КИП монтируют на приборном щитке, то используют один прибор с переключателями для замера показаний в нескольких точках.

КИП присоединяют к газопроводам стальными трубами. Импульсные трубки соединяют сваркой или резьбовыми муфтами. Все КИП должны иметь клейма или пломбы органов Росстандарта.

КИП с электрическим приводом, а также телефонные аппараты должны быть во взрывозащищенном исполнении, в противном случае их ставят в помещении, изолированном от ГРП.

Приборы для измерения давления газа подразделяются:

• на жидкостные приборы, в которых измеряемое давление определяется величиной уравновешивающего столба жидкости;
• пружинные приборы, в которых измеряемое давление определяется величиной деформации упругих элементов (трубчатые пружины, сильфоны, мембраны).

Широкое распространение в газовом хозяйстве нашли поплавковые дифманометры и сужающие устройства. Сужающие устройства (диафрагмы) служат для создания перепада давления. Они работают в комплекте с дифманометрами, измеряющими создаваемый перепад давления. При установившемся расходе газа полная энергия потока газа складывается из потенциальной энергии (статического давления) и кинетической энергии, то есть энергии скорости.

Счетчики газа

В качестве счетчиков могут использоваться ротационные или турбинные счетчики.

В связи с массовой газификацией промышленных предприятий и котельных, увеличением видов оборудования возникла необходимость в измерительных приборах с большой пропускной способностью и значительным диапазоном измерений при небольших габаритных размерах. Этим условиям в большей мере удовлетворяют ротационные счетчики, в которых в качестве преобразовательного элемента применяются 8-образные роторы.

Объемное измерение в этих счетчиках осуществляется вследствие вращения двух роторов за счет разности давлений газа на входе и на выходе, Необходимый для вращения роторов перепад давления в счетчике составляет до 300 Па, что позволяет использовать эти счетчики даже на низком давлении. При необходимости можно применять параллельную установку счетчиков.

При вращении роторов между одним из них и стенкой камеры образуется замкнутое пространство, которое заполнено газом. Вращаясь, ротор выталкивает газ в газопровод. Каждый поворот ротора передается через коробку зубчатых колес и редуктор счетному механизму. Таким образом учитывается количество газа, проходящего через счетчик.

Ротор подготавливают к работе следующим образом:

• снимают верхний и нижний фланцы, затем роторы промывают мягкой кистью, смоченной в бензине, поворачивая их деревянной палочкой, чтобы не повредить шлифованную поверхность;
• затем промывают обе коробки зубчатых колес и редуктор. Для этого заливают бензин (через верхнюю пробку), проворачивают роторы несколько раз и сливают бензин через нижнюю пробку;
• закончив промывку, заливают масло в коробки зубчатых колес, редуктор и счетный механизм, заливают соответствующую жидкость в манометр счетчика, соединяют фланцы и проверяют счетчик путем пропускания через него газа, после чего замеряют перепад давления;
• далее прослушивают работу роторов (должны вращаться бесшумно) и проверяют работу счетного механизма.

При техническом осмотре следят за уровнем масла в коробках зубчатых колес, редукторе и счетном механизме, замеряют перепад давления, проверяют на плотность соединения счетчиков. Счетчики устанавливают на вертикальных участках газопроводов так, чтобы поток газа направлялся через них сверху вниз.

Газоиндикаторы и газосигнализаторы

Для обеспечения безопасности использования газового топлива необходимы регулярный контроль за содержанием газа в воздухе и своевременное обнаружение мест утечек газа.

Наиболее распространенный и простой способ определения наличия газа в воздухе - контроль по запаху. Однако более надежно определение газа с помощью газоанализаторов и газоиндикаторов.

Приборы, с помощью которых определяют количество каждого компонента, входящего в состав газа, называют газоанализаторами.

Газоиндикаторы позволяют определить содержание в воздухе одного газа или общей суммы нескольких газов. Действие этих приборов основано на изменении физических и химических свойств воздуха при появлении в нем примеси определенного газа.

Газоиндикатор типа ПГФ

Питание включается кнопочным выключателем. Для подготовки прибора к работе рукоятку переключателя необходимо поставить в положение «Контроль» и вращением рукоятки реостата с надписью «Установка напряжения» зафиксировать реперную точку. При этом переключатель диапазонов должен находиться в первом рабочем положении. Затем переключатель ставят в положение «Анализ» и в камеру засасывается чистый воздух. Вращением рукоятки нулевого реостата (до совпадения стрелки с нулем) устанавливают равновесие мостовой схемы прибора. После выполнения подготовительных работ можно приступить к анализу. Для этого с помощью насоса в рабочую камеру засасывают пробу анализируемого газа, нажимают кнопку «Накал». По таблице в соответствии с величиной отклонения стрелки определяют концентрацию газа.

Прибор после 1000 анализов подлежит контрольной проверке на правильность показаний.

Сигнализатор СТХ-5А

Во многих газовых хозяйствах применяют автоматический переносной термохимический сигнализатор СТХ-5А. Он предназначен для периодического контроля довзрывоопасных концентраций горючих газов в воздухе производственных помещений и выдачи сигналов в диапазоне сигнальных концентраций. Диапазон сигнальных концентраций в рабочих условиях составляет 5-50% нижнего предела воспламеняемости горючих газов.

Принцип действия сигнализатора основан на термохимической реакции окисления (сгорания) горючих газов на чувствительном элементе, включенном в зону моста.

Сигнализатор работает следующим образом. Измерительный мост сигнализатора питается стабилизированным напряжением. В измерительную диагональ моста включен показывающий прибор с переменным резистором. При сгорании на чувствительном элементе пробы газовоздушной смеси измерительный мост разбалансируется и в его диагонали появляется напряжение постоянного тока, пропорциональное по величине концентрации контролируемых веществ. Как только напряжение разбаланса достигнет определенной величины, стрелка показывающего прибора войдет в сигнальную зону.

При входе стрелки показывающего прибора в сигнальную зону необходимо принять меры по выявлению и устранению причин появления опасной концентрации. Если при нажатии кнопки светодиод не загорится, сигнализатор необходимо отправить на перезаряд аккумуляторов.

Подготовку сигнализатора к работе производят вне взрывоопасных помещений следующим образом: нажимают на кнопку и убеждаются, что загорелся светодиод; после того как успокоится стрелка показывающего прибора, устанавливают ее на начало шкалы с помощью резистора; отпускают кнопку и убеждаются, что светодиод погас.

Автоматизация процессов сжигания газа

Автоматическое регулирование процесса горения повышает надежность и безопасность эксплуатации газоиспользующих агрегатов и обеспечивает их работу в соответствии с наиболее оптимальным режимом.

В существующих газоиспользующих установках применяют системы частичной или комплексной автоматизации.

Современная комплексная газовая автоматика состоит из следующих основных систем:

• автоматики регулирования,
• автоматики безопасности,
• аварийной сигнализации,
• теплотехнического контроля.

Автоматика регулирования промышленного газового оборудования и агрегатов предназначена для управления и регулирования процесса горения газа таким образом, чтобы оборудование и агрегаты работали в заданном режиме и обеспечивали оптимальный режим горения газа.

Автоматика безопасности прекращает подачу газа к горелкам газоиспользующих установок при нарушениях режима работы. При этом контролируются наиболее важные параметры:

• наличие пламени в топке. При отсутствии пламени в топке подача газа на горелку немедленно прекращается;
• давление газа на подводящем газопроводе. При изменении давления газа против установленного минимального и максимального значений подача газа прекращается;
• разрежение в топке. При понижении разрежения в топке до минимально допустимого подача газа прекращается;
• давление воздуха (при наличии соответствующих горелок). При падении давления воздуха до минимально допустимого подача газа прекращается;
• температура воды в котле. Если температура воды превышает допустимую норму, то подача газа прекращается;
• давление пара в котле. При повышении давления пара сверх установленного подача газа прекращается.

Для выполнения перечисленных функций используются приборы блокировки, контроля и сигнализации.

Под блокировкой понимается устройство, обеспечивающее невозможность пуска газа или включения агрегата при нарушении персоналом требований безопасности.

Под сигнализацией понимается устройство, обеспечивающее подачу звукового или светового сигнала при достижении предупредительного значения контролируемого параметра.

При отключении агрегатов подаются звуковой и световой сигналы. Контролируют также загазованность помещений, где установлены газовые приборы и агрегаты. Приборы контроля и сигнализации дают возможность устанавливать дистанционное управление газоиспользующими установками.

Приборы теплотехнического контроля помогают обслуживающему персоналу вести технологический процесс в оптимальном режиме.

Степень автоматизации газоиспользующего агрегата зависит от конкретных условий его эксплуатации.

Неисправности оборудования ГРП, способы их обнаружения и устранения

Утечки газа

Наиболее распространенная неисправность ГРП - утечки газа. Это объясняется большим количеством фланцевых и резьбовых соединений. Устранение утечек газа через фланцевые соединения - наиболее трудоемкая операция. Ее необходимо выполнять тщательно, используя доброкачественные материалы. В качестве прокладок во фланцевых соединениях оборудования ГРП рекомендуют применять паронит, клингерит или маслобензостойкую резину.

Паронитовые или клингеритовые прокладки перед установкой тщательно пропитывают маслом. Промазывание прокладок белилами и масляными красками, так же как и применение их в несколько слоев, недопустимо.

Утечки газа во фланцевых соединениях возможны также и в том случае, когда неправильно затягивают болты или применяют болты другого диаметра, что приводит к перекосу фланцев и появлению в них утечек. Уменьшение количества болтов (ниже нормы) также может привести к перекосу фланца.

Для уменьшения утечек следует по мере возможности сокращать количество резьбовых соединений.

Если ГРП имеет местное отопление с размещением индивидуальной отопительной установки во вспомогательном помещении, необходимо особое внимание обращать на плотность стен, разделяющих основное и вспомогательное помещения, а при наличии в ГРП печного отопления - на плотность металлического кожуха печи.

Неисправности ротационных счетчиков

При работе счетчика могут быть утечки газа:

• через пробки для заливки и спуска масла в коробках зубчатых колес и редуктора (при неполной их затяжке);
• накидные гайки импульсных газопроводов при их неплотной затяжке или неисправных прокладках;
• пробки дифференциального манометра или через его поломанные стеклянные трубки;
• фланцы счетчика.

Возможны засорения различными механическими примесями пространства между роторами и стенками камер, вследствие чего роторы не вращаются или счетчик работает, но создает перепад давления больше допустимого.

При засорении коробок с зубчатыми колесами следует промыть их и залить в коробку чистое масло.

Если роторы счетчика вращаются, но сам счетчик не показывает расход газа или показания неверны, возможны следующие причины неисправности: засорение редуктора, поломка счетного механизма, увеличение зазора между роторами и стенками камер больше нормального.

Неисправности газовых фильтров

Характерные неисправности фильтров - утечки газа, а также их засорение различными механическими примесями.

Признак засорения фильтров - большой перепад давления за счет увеличения сопротивления потоку газа. Это может привести к разрыву металлических сеток обоймы. Для предупреждения подобных случаев необходимо периодически контролировать перепад давления на фильтре и в случае необходимости очищать его от механических загрязнений.

Неисправности задвижек

Для задвижек характерны следующие неисправности:

• срабатывание уплотнительных поверхностей на дисках и корпусе (через закрытую задвижку проходит газ);
• отрыв дисков от шпинделя и его искривление, не позволяющее перекрыть газ;
• поломка маховика (происходит при затрудненном закрывании задвижки или при чрезмерной затяжке);
• утечка газа через сальник задвижки (можно устранить подтягиванием нажимной буксы сальника или перенабивкой сальника при перекрытой задвижке);
• образование трещин буксы сальника (происходит при затяжке сальника с перекосом или при попытке устранить утечку через сальник без перенабивки). Чтобы устранить неисправность, необходимо немедленно перекрыть задвижку и заменить нажимную буксу. В противном случае сальник может быть выдавлен, что повлечет за собой сильную утечку газа.

Неисправности ПЗК

Клапан не перекрывает подачу газа. Возможны следующие неисправности:

• засорение клапана или дефект седла, что можно обнаружить и устранить при разборке клапана;
• заедание штока или рычагов клапана, отчего при падении молотка клапан остается открытым; дефект обнаруживают при внешнем осмотре.

Клапан перекрывает подачу газа без повышения давления газа регулятором. Возможные причины:

• произошли разрыв мембраны головки клапана или засорение импульсной трубки - мембрана под действием груза опускается, и клапан срабатывает;
• плохая настройка клапана;
• самопроизвольное закрывание клапана от вибрации оборудования.

Клапан при настройке не открывается. Причины:

• отрыв клапана от штока, дефект обнаруживают при поднятии клапана;
• засорение перепускного клапана, которое не позволяет выровнять давление над и под основным клапаном;
• заедание штока клапана.

Неисправности регуляторов давления типа РД

Регулятор увеличивает выходное давление по следующим причинам:

• нарушена целостность мембраны;
• мембрана под действием пружины опускается, открывая клапан;
• нарушено мягкое уплотнение клапана, что не позволяет перекрыть подачу газа при отсутствии расхода;
• седло клапана имеет дефект;
• сила упругости пружины не соответствует заданному режиму давления.

При работе регулятора происходит сброс газа в атмосферу через предохранительное устройство. Причины неисправности;

• выходное давление больше того, на которое настроено предохранительное устройство;
• не настроено предохранительное устройство;
• засорен клапан в предохранительном устройстве, или его седло имеет дефект;
• происходит утечка газа через неплотности в регуляторе.

Давление после регулятора резко или постепенно падает. Причины:

• поломка пружины и уменьшение нагрузки на мембрану сверху;
• засорился или обледенел клапан регулятора;
• засорился фильтр перед регулятором, что вызвало уменьшение давления до регулятора.

Пульсация давления газа происходит по следующим причинам:

• незначителен расход газа по сравнению с пропускной способностью регулятора;
• неправильно выбрана точка прикрепления импульсной трубки к газопроводу с низкой стороны (пульсация прекратится, если перенести импульсную трубку на другой участок);
• засорение импульсной трубки приводит к искажению импульсов, передаваемых под мембрану регулятора.

Неисправности регуляторов давления типов РДС и РДУК

Регулятор давления не подает газ потребителям. В этом случае возможны следующие неисправности:

• произошел разрыв мембраны, или в ней образовались отверстия - давление газа над и под мембраной выровнялось, клапан под действием груза закрылся, подача газа прекратилась (для обнаружения этой неисправности необходимо разобрать регулятор и заменить мембрану новой);
• пружина регулятора пилота вышла из строя - прекратилась нагрузка на мембрану пилота, клапан закрылся (такие неисправности обнаруживают при снятии пружины пилота);
• пилот перестал действовать, клапан регулятора закрылся - входное давление газа возросло и стало равным выходному (у РДС над мембраной, у РДУК под ней), произошло засорение импульсной трубки сброса (неисправность обнаруживают при снятии импульсной трубки), засорился клапан пилота или произошло его обмерзание.

Регулятор повышает давление газа из-за следующих неисправностей:

• неплотно закрыт клапан (проверяют плотность закрытия клапана регулятора). У РДС подобный дефект можно обнаружить, подложив лист чистой бумаги под клапан и прижав клапан к седлу (на бумаге отпечатается контур седла и клапана с их дефектами), а у РДУК дефект обнаруживают при снятии верхней крышки;
• произошел разрыв мембраны пилота, давление газа перестало противодействовать пружине, клапаны пилота и регулятора полностью открылись (неисправность обнаруживают при разборке пилота);
• шток клапана заело, клапан завис;
• если уменьшится расход газа потребителями, может произойти увеличение давления после регулятора. Неисправность можно обнаружить, изменив режим работы регулятора;
• импульсная трубка, подающая газ с высокой стороны, засорена (давление у РДС падает над мембраной, а у РДУК - под мембраной).

При проведении пусконаладочных работ могут наблюдаться случаи «качки» регулятора (недопустимого колебания регулирования выходного давления газа выше ±10%). Эту «качку» необходимо ослабить за счет некоторого снижения начального давления (прикрыть выходную задвижку), но при понижении начального давления может одновременно уменьшиться и выходное давление; «качка» почти не устраняется и пропадает только при едва заметном перепаде на регуляторе. Причина такой неисправности - отсутствие дросселя, ограничивающего сброс газа из пилота. Необходимо отвинтить штуцер и поставить дроссель соответствующего диаметра. После настройки регулятора на выходное давление следует включить регулятор на продувочную свечу; если «качка» уменьшилась недостаточно, закрыть кран импульсной трубки пилота. Выходное давление газа при этом может несколько уменьшиться; в этом случае необходимо поднять выходное давление до заданного путем дополнительной настройки пилота.

Неисправности регуляторов давления типа РДП

Регулятор не открывается. В этом случае возможны следующие неисправности:

• отсутствие входного давления;
• неисправность пилота;
• разрыв мембраны исполнительного устройства.

Регулятор повышает выходное давление. Возможные неисправности:

• изношены уплотнительные кольца гильзы;
• загрязнение или разрушение рабочего клапана;
• заедание гильзы.

Падение выходного давления возможно по следующим причинам:

• отбор газа превышает пропускную способность регулятора;
• имеются неисправности пилота; '
• недостаточный объем газа на входе.

Нестабильность работы регулятора может быть вызвана следующими неисправностями:

• не отрегулирован дроссель;
• неправильный забор импульсного давления