Обслуживание газорегуляторных пунктов. Неисправности

             В местах прохода импульсных газопроводов через стену, отделяющую помещение КИП, от помещения регуляторов предусматриваются уплотнения, исключающие возможность проникновения газа через стену.

               Вводы в здание ГРП сетей электроснабжения и связи предусматривается кабелем, как для объектов, которые по молниезащите относятся ко II категории.

               Необходимость устройства молниезащиты ГРП в отдельно стоящих зданиях и контейнерах (блоках) определяется в соответствии с требованиями РД 34.21.122. Категория молниезащиты для этих ГРП - II.

               При компоновке оборудования ГРП и ГРУ предусматривается возможность доступа к оборудованию для монтажа, обслуживания и ремонта.

Расстояние между параллельными  рядами оборудования следует принимать  не менее 0,4 м в свету. Ширина основного  прохода в помещении ГРП и  со стороны обслуживания ГРУ должна быть не менее 0,8 м. c.46-52[5].

1.2. Назначение, характеристика оборудования ГРП.

Газопроводы высокого давления являются основными артериями, питающими  крупный город. По ним газ подают через ГРП в сети низкого, среднего и высокого (до 6кгс/см²) давления, а также крупным промышленным предприятиям, технологические процессы которых нуждаются в газе высокого давления.

 Связь  между трубопроводами различного  давления осуществляются  только  через ГРП, которые снижают  давление до необходимого уровня  автоматически поддерживает его  постоянным. ГРП являются одним  из наиболее ответственных элементов  систем газоснабжения.

  В соответствии с назначением  в состав газорегуляторных пунктов   входят следующие  элементы: 

•        Регулятор давления (РД)-основной элемент, понижающий давление газа и поддерживающий его в контролируемой точке на заданном уровне;
•         Предохранительный запорный клапан (ПЗК),— автоматически отсекающая подачу газа при повышении или понижении давления после регулятора сверх установленных пределов.
•          Предохранительное сбросное устройство (ПСУ), сбрасывающее излишки газа из газопровода после регулятора, с тем. чтобы давление газа (В контролируемой точке не превысило заданного.
• Фильтр для очистки газа от механических примесей.
• Контрольно-измерительные приборы (КИП) для измерения: давления газа до и после регулятора, а также на обводном газопроводе — манометры показывающие (при необходимости самопишущие); перепада давления на фильтре — дифманометр; учета расхода газа в газорегуляторном пункте (при необходимости)—расходомеры; температуры газа перед расходомером — термометры показывающий и самопишущий.
• Импульсные трубопроводы для присоединения регулятора, предохранительного запорного клапана, предохранительного сбросного устройства и средств измерения к тем точкам на газопроводах, в которых контролируют давление и температуру газа.
• Сбросные трубопроводы для сброса газа в атмосферу от предохранительного сбросного устройства и продувочных трубопроводов.                
• Запорная арматура для включения и отключения регулирующего и предохранительного оборудования, а также средств измерений.
• Обводной газопровод (байпас) для снабжения газом потребителей на время ревизии и ремонта оборудования, смонтированного на основной 
  технологической линии.  

                      Назначение, характеристика регулятора давления

Регуляторы  давления  являются основным элементом ГРП ,предназначен для автоматического  исполнение и размеры регуляторов определяются условиями их эксплуатации, расчетной пропускной способностью, входным и выходным давлением, характеристикой системы газопроводов.

  Надежность и эффективность функционирования бытовых и промышленных потребителей газа зависят от постоянства основных технологических параметров в питающих их газопроводах. Регулятор поддерживает постоянным (в заданном диапазоне) только один из этих параметров — давление газа. Причем это постоянство сохраняется в одной определенной точке газопровода, которая соединена импульсной трубкой с чувствительным элементом регулятора.

     Давление во всей остальной сети газопроводов равно давлению в контролируемой точке лишь тогда, когда потребители газа отключены и из газопроводов, расположенных после контролируемой точки, нет отбора газа.

Средства измерения, назначение и характеристика

Средство измерения представляет собой диафрагму, при установке диафрагмы площадь поперечного сечения уменьшается, а средняя скорость оттока увеличивается за счет перехода части потенциальной энергии в кинетическую. в результате статическое давление в узком сечении окажется меньше статического давления перед сужающим устройством . Чем больше расход газа тем больше будет разность этих давлений. Следовательно, измеряя образовавшийся перепад давления, можно узнать расход газа. Этот метод измерений регламентируется «Правилами измерения расхода газа и жидкостей стандартными сужающими устройствами». На некотором расстоянии после сужающего устройства давление газа вновь повышается, но остается несколько меньше первоначального. Эту разницу в давлении до и после сужающего устройства называют безвозвратной потерей давления.

Предохранительный запорный клапан

            Предохранительный запорный клапан  предназначены для автоматического прекращения подачи газа к потребителям в случае повышения или понижения его давления в контролируемой точке газорегуляторного пункта сверх заданных пределов. Согласно СНиП-37-76, нормы герметичности предохранительно-запорного клапана должны соответствовать классу 1, а погрешность его срабатывания составлять не более ±5 % от заданного контролируемого давления. Все типы предохранительно-запорных клапанов монтируют на газопроводе по ходу газа до регулятора давления, а импульс выходного давления подводят к мембранной камере предохранительно-запорного клапана от При этом монтаж производят на горизонтальном участке газопровода так, чтобы мембрана клапана занимала строго горизонтальное положение. Исключение составляет ПКК-40М, который можно устанавливать в любом положении. Рабочий и контролируемый газы для всех ПЗК, кроме ПКК-40М, могут быть различными.  Конструкция предохранительного запорного клапана обеспечивает автоматическое прекращение подачи газа к потребителям при повышении или понижении его давления в контролируемой точке сверх заданных пределов. Включение ПЗК производится только вручную обслуживающим персоналом после устранения причин, вызвавших его срабатывание. ПЗК имеет вентильный корпус с седлом постоянного размера, которое при срабатывании плотно перекрывается тарельчатым плунжером с мягкой резиновой прокладкой. При рабочем (открытом) состоянии ПЗК плунжер поднят в крайнее верхнее положение. Повышение или понижение контролируемого давления сверх заданных пределов ведет к перемещению

мембраны в мембранной коробке клапана или в его командном приборе и, как следствие, к посадке плунжера на седло и прекращению прохода газа.

Предохранительный сбросной клапан

Прежде чем рассмотреть  функции, которые должен выполнять предохранительный сбросной клапан, следует отметить, что эти функции отличны для газорегуляторных пунктов, снабжающих газом тупиковые и закольцованные системы газоснабжения. Это, в свою очередь, вызывает необходимость различной настройки предохранительного сбросного клапана в зависимости от назначения газорегуляторного пункта

Для начала перечислим основные причины, вызывающие повышение давления газа после регулятора в тупиковой системе.

1. Любое изменение режима  отбора газа ведет к изменению давления в контролируемой точке, в частности уменьшение отбора — к увеличению  давления. Если уменьшение отбора газа по времени невелико, например поочередно отключаются мелкие потребители или очень плавно уменьшается расход газа у более мощных потребителей, то давление в контролируемой точке также постепенно  увеличивается. Регулятор реагирует на это увеличение, уменьшает приток газа к объекту, снижая давление в контролируемой точке, возвращая его до заданного значения. При таком режиме работы объекта давление в контролируемой точке хотя и не остается постоянным, но не выходит за пределы расчетных значений.

При резком уменьшении расхода газа (например, аварийном или просто очень быстром отключении газопотребляющего - объекта, агрегата или мощной горелки) давление в контролируемой точке может  также скачкообразно увеличиваться и достигнуть значения, при котором

    сработает предохранительный сбросной клапан. Подача газа к потребителям прекратится с соответствующим нарушением технологического режима объекта. При отсутствии в газорегуляторном  пункте предохранительного сбросного клапана может нарушиться устойчивость работы горелок и произойти повреждение контрольно-измерительных приборов. Несмотря на кратковременность такого повышения давления (через короткое время, определяемое секундами, исправный регулятор его понизит  до  расчетного  значения),  этот  всплеск давления в эксплуатационных условиях недопустим.

          2. Кратковременный подъем давления в газопроводе после регулятора с последствиями, аналогичными приведенным выше, может наблюдаться в случае резкого увеличения давления до регулятора даже при стабильном отборе газа.

3. Неконтролируемый подъем  давления после регулятора может иметь место в случае неисправности последнего.

4. Постепенный рост  давления в газопроводе после  регулятора может наблюдаться при полном временном прекращении отбора газа потребителями, когда запорные устройства газорегуляторного пункта остаются открытыми. В этом случае тарелка плунжера регулятора садится на седло, перекрывая проход газа, но зачастую не обеспечивает герметичность затвора. Давление в газопроводе после газорегуляторного пункта  может постепенно повышаться и достигнуть значения, при котором сработает предохранительный запорный клапан.

5. Постепенный рост или пульсация  давления в газопроводе после  регулятора могут иметь место  при очень малых расходах газа через регулятор, близких к пределу его чувствительности. В этом случае тарелка плунжера регулятора практически касается седла, поддержание нормального давления газа в контролируемой точке затруднено и потребный малый расход газа обеспечивается в основном за счет не плотности затвора регулятора. Естественно, что при таком режиме регулирования давление газа после регулятора может

оказаться выше заданного и привести к срабатыванию предохранительного запорного клапана.

Из вышесказанного следует, что  в газорегуляторном пункте тупиковой  системы  газопроводов предохранительный сбросной клапан предназначен для сброса некоторого избыточного объема газа из газопровода после регулятора в атмосферу с целью предотвратить повышение давления в контролируемой точке до значения, при котором возможно:

1. Срабатывание предохранительного запорного клапана с полным прекращением, подачи газа потребителям в моменты резкого уменьшения расхода газа или внезапного увеличения давления до газорегуляторного пункта, а также в периоды, когда отбор газа оказывается меньшим 5 % номинальной пропускной способности регулятора или временно прекращается полностью, но регулятор не обеспечивает герметичности затвора.

2. Повреждение контрольно-измерительных  приборов и нарушение плотности  газопроводов и арматуры в случае неисправности регулятора и срабатывания  предохранительного запорного клапана, затвор которого может оказаться негерметичным.

3. Нарушение технологии  сжигания газа, плотности газопроводов и арматуры, а также повреждение контрольно-измерительных приборов в случае неисправности регулятора в газорегуляторном пункте, в котором имеется система сигнализации о повышении давления и отсутствует предохранительный запорный клапан.

Из вышесказанного можно сделать вывод что для предотвращения незапланированного срабатывания предохранительного запорного клапана при отсутствии аварийной ситуации и прекращения подачи газа к потребителям в газорегуляторный пункт тупиковых систем газоснабжения предохранительный сбросной клапан должен настраиваться на открытие при давлении в контролируемой точке, несколько меньшем того, на которое настраивается предохранительный запорный клапан. Кроме того, после срабатывания предохранительного запорного клапана, не обладающего достаточной герметичностью затвора, предохранительный сбросной клапан предотвращает повышение в газопроводе давления сверх допустимых пределов, обеспечивая нормальное функционирование контрольно-измерительных приборов, надежность и безопасность работы системы газоснабжения.

                 При снабжении газом несколькими газорегуляторными пунктами закольцованной системы, к которой подключено множество потребителей, постоянство давления в этой системе в заданном диапазоне обеспечивается несколькими регуляторами, питающими систему с разных концов. Поэтому если, например, на участке системы, близком к неисправному регулятору, давление начнет повышаться, то через некоторое время, зависящее от емкости системы, удаленности друг от друга и пропускной способности остальных регуляторов, давление в системе должно стабилизироваться (хотя и на другом уровне) за счет уменьшения притока газа в нее через исправные регуляторы. Однако сброс газа в атмосферу через предохранительный сбросной клапан, подключенный к участку после поврежденного регулятора, исказит работу системы, и исправные регуляторы могут вовсе не уменьшить приток газа через себя или уменьшат его недостаточно. В результате выброс газа в атмосферу через включившееся предохранительный сбросной клапан может продолжаться неограниченное

 время, так как совместное воздействие сработавшего предохранительного сбросного клапан и исправных регуляторов на давление на участке после поврежденного регулятора может не позволить сработать предохранительному запорному клапану, установленному перед ним. При этом будет иметь место загрязнение атмосферы и потеря газа через предохранительный сбросной клапан. Поэтому в закольцованных системах газоснабжения в каждом газорегуляторном пункте предохранительный сбросной клапан должен настраиваться на открытие при давлении, несколько большем того, на которое настраивается предохранительный запорный клапан, установленный в том же газорегуляторном пункте. Иными словами, в закольцованной системе предохранительный сбросной клапан должен открываться только в случае, если уже сработал предохранительный запорный клапан, но давление в газопроводе все же продолжает повышаться.

Газовый фильтр

          Фильтр  газовый  предназначен  для очистки газа от пыли, смолистых веществ, нафталина и других твердых частиц. Отсутствие в очищенном газе твердых частиц или уменьшение их количества до возможного минимума позволяет повысить плотность запорных устройств, включая арматуру перед агрегатами, горелками и приборами, предохранительного запорного клапана, предохранительного сбросного клапана и регулирующих органов регуляторов давления, а также увеличить межремонтное время этих устройств за счет уменьшения износа (в основном эрозии) уплотняющих поверхностей. При этом уменьшается износ и повышается точность работы расходомера (диафрагмы), особо чувствительного к эрозии. Поэтому правильный выбор фильтра и его квалифицированная эксплуатация являются одним из важнейших мероприятий по обеспечению надежного и безопасного функционирования системы газоснабжения. К сожалению, на практике наблюдаются случаи применения фильтров при расходах газа, заведомо больше допустимых, что значительно ухудшает степень очистки газа, а в кассетных фильтрах вызывает унос фильтрующего материала. В процессе эксплуатации проверка загрязненности фильтра осуществляется нерегулярно, а добавление фильтрующего материала в кассету и его смазка висциновым маслом зачастую не производятся годами. Результат этого- неплотность запорных устройств, необходимость их  частого ремонта. В газорегуляторных пунктах фильтры устанавливают на газопроводах до расходомеров (счетчиков и измерительных диафрагм), предохранительных запорных клапанов и регуляторов давления.