Газовая арматура и оборудование: виды, классификация, критерии выбора

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 существующая газовая арматура подразделяется на следующие виды:

  • 0 запорная — для периодических герметичных отключений отдельных участков газопровода, аппаратуры и приборов;
  • 0 предохранительная — для предупреждения возможности повышения давления газа сверх установленных пределов;

О обратного действия — для предотвращения движения газа в обратном направлении;

о аварийная и отсечная — для автоматического прекращения движения газа к аварийному участку при нарушении заданного режима.

Вся арматура, применяемая в газовом хозяйстве, стандартизована. Шифр каждого изделия арматуры состоит из четырех частей: на первом месте стоит номер, обозначающий вид арматуры, на втором — условное обозначение материала, из которого изготовлен корпус арматуры, на третьем — порядковый номер изделия, на четвертом — условное обозначение материала уплотнительных колец: бр — 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 можно расшифровать 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 относительно его седел (штуцеров), в результате чего изменяется площадь прохода газа, что сопровождается изменением гидравлического сопротивления давлением.

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 — это устройства — задвижки, краны, вентили, гидравлические затворы, предназначенные для герметичного отключения отдельных участков газопровода и должны обеспечивать герметичность отключения, быстроту открытия и закрытия, удобство в обслуживании и малое гидравлическое сопротивление.

Задвижки являются наиболее распространенным видом запорной арматуры (рис. 2.9). Для газопроводов с давлением до 0,6 МПа используют задвижки из серого чугуна, а для газопроводов с давлением более 0,6 МПа — из стали. В задвижках поток газа или полное его прекращение регулируют изменением положения затвора вдоль уплотняющих поверхностей путем вращения шпинделя — выдвижного (рис. 2.9, а) или невыдвижного (рис. 2.9, б).

Задвижки

Рис. 2.9. Задвижки: а — параллельная с выдвижным шпинделем; б — клиновая с невыдвижным шпинделем; 1 — корпус; 2 — запорные диски; 3 — клин;

  • 4— шпиндель; 5— маховик;
  • 6 сальниковая набивка;
  • 7 — уплотняющие поверхности корпуса;
  • 8— клин; 9 — крышка; 10— втулка;
  • 11 гайка; 12— сальник; 13— маховик; 14 — буртик; 15 — шпиндель

Невыдвижной шпиндель при вращении маховика 5 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.

Затворы задвижек бывают параллельные и клиновые. У параллельных уплотнительные поверхности расположены параллельно, между ними находится распорный клин. При закрытии задвижки клин упирается в ее дно и раздвигает диски, которые своими уплотнительными поверхностями создают необходимую плотность. Эти задвижки целесообразно устанавливать на подземных газопроводах.

В клиновых затворах боковые поверхности затвора расположены наклонно. Такие задвижки могут быть со сплошным затвором и затвором, состоящим из двух дисков.

Конденсатосборники сооружаются для сбора и удаления конденсата и воды в низких точках газопроводов (рис. 2.10). В зависимости от влажности транспортируемого газа они могут быть большой емкости для влажного газа и малой емкости для сухого газа.

Л0. Конденсатосборники

Рис. 2Л0. Конденсатосборники:

а — высокого давления; б — низкого давления; 1 — ковер; 2 — кран; 3 — контргайка;

  • 4— контакт; 5— внутренняя трубка; 6— кожух; 7— пробка; 8— подушка под ковер железобетонная; 9— электрод заземления; 10— корпус конденсатосборника;
  • 11 газопровод; 12 — прокладка; 13 — муфта; 14 — стояк

В зависимости от давления газа они делятся на конденсатосборники высокого, среднего и низкого давления.

У конденсатосборников среднего и высокого давления (рис. 2.10, а) имеется дополнительная защитная трубка 5, а также кран на внутреннем стояке 2. 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 и при пониженных температурах происходило 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. Чем больше давление газа, тем быстрее и лучше будет опорожняться конденсатосборник.

Конденсатосборник низкого давления (рис. 2.10, а) представляет собой емкость, снабженную дюймовой трубкой, которая выведена под ковер 1 и заканчивается муфтой и пробкой. Через трубку удаляют конденсат, продувают газопровод и замеряют давление газа. Эксплуатация конденсатосборников низкого давления в условиях низких температур представляет определенные трудности.

Схема установки для ручной откачки конденсата (УОКР-04)

Рис. 2.11. Схема установки для ручной откачки конденсата (УОКР-04):

  • 1 всасывающий рукав; 2 — штатив; 3 — насос БКФ-4;
  • 4 нагнетательный рукав; 5, 7- вентили;
  • 6 баллон; 8— ножка

Установка для откачки конденсата УОКР-04 (рис. 2.11) внедрена во многих газовых хозяйствах. Насос 3 типа БКФ-4 крепится к основанию штатива 2 тремя болтами. Штатив состоит из основания, двух складных стоек и четырех убирающихся ножек 8. Для подключения установки у штатива раздвигают до упора стойки и выдвигают ножки. Один конец всасывающего рукава 1 подсоединяют к всасывающему патрубку насоса, другой опускают через стояк до дна конденсатосборни- ка. На конце всасывающего рукава имеется приемный клапан. Насос подсоединяют к баллону через нагнетательный рукав 4, после чего открывают вентили 5 и 7 и качанием ручки приводят установку в действие. Всасывание конденсата происходит через приемный клапан рукава, а нагнетание — через нагнетательный клапан насоса.

Нагнетаемая жидкость поступает в баллон по рукаву. В нагнетательном рукаве имеется прозрачная вставка, через которую можно наблюдать за поступлением конденсата в баллон.

Условные обозначения материалов корпуса арматуры

Материал корпуса

Обозначение

материала

Материал корпуса

Обозначение

материала

Сталь углеродистая

с

Латунь и бронза

б

Сталь кислотостойкая и нержавеющая

нж

Винипласт

вп

Чугун серый

ч

Сталь легированная

лс

Чугун ковкий

кч

Алюминий

а

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 ПбЮбк 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.

Арматура запорная газовая – основные характеристики

Запорная арматура газовая является наиболее распространенным оборудованием газовых систем, среди которого чаще всего используются задвижки. Они широко применяются для перекрытия газового потока в трубопроводах с диаметрами номинальных (условных) проходов 50–2000 мм, где рабочее давление составляет 0,1–20 МПа. В задвижке перекрытие прохода производится перемещением запорного устройства в направлении, которое перпендикулярно оси газового потока. По устройству запоров эта аппаратура делится на:

  • Клиновые задвижки – с клиновым затвором, имеющем уплотнительные поверхности, находящиеся по отношению друг к другу под определенным углом. Могут быть с шарнирным затвором, который состоит из 2-х дисков, и сплошным (клином).
  • Параллельные – затвор состоит из 2-х дисков или половин, между которыми находится распорный клин.

Арматура запорная газовая – основные характеристики

Преимущества задвижек перед остальной запорной арматурой:

  • незначительное сопротивление потоку в полностью открытом положении;
  • отсутствие поворотов газовой среды;
  • относительно малая строительная длина;
  • простота обслуживания;
  • возможность подачи газа в любом направлении.

Краны и вентиля – арматура, служащая для быстрого подключения или отключения аппарата, прибора или трубопровода, а также регулирования расхода голубого топлива через газопровод. По форме затвора различают:

  • шаровые;
  • цилиндрические;
  • конусные.

Достоинства кранов и вентилей: многоцелевое назначение, малая высота и длина, могут обеспечивать полный проход газа.

Заслонка – эту арматуру относят к запорно-регулирующему оборудованию, с помощью которого регулируют расход газа и производят прекращение его подачи в трубопроводе. Состоит из корпуса (как правило стального или чугунного), запорного органа, представляющего собой диск, приводного вала и уплотнительных элементов. Применяют заслонки в обширном диапазоне температур и давлений рабочей среды (если требования к герметичности запирающего органа предъявляются невысокие). Их выпускают серийно для трубопроводов, где условный проход 50–2400 мм и больше. Достоинства заслонок:

  • простая конструкция;
  • небольшая металлоемкость и масса;
  • малая строительная длина;
  • число элементов минимально;
  • низкая стоимость.

Перечисленные преимущества очевидны тем больше, чем выше диаметр условного прохода.

Задвижки

1 - 0071

а — параллельная с вьадвижным 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.

На подземных газопроводах задвижки монтируют в специальных колодцах (рисунок ниже) из сборного железобетона или красного кирпича. Перекрытие колодца должно быть съемным для удобства его разборки при производстве ремонтных работ.

Устройство газовых колодцев

1 - 0072

а — установка задвижки в колодце: 1 — футляр; 2 — задвижка; 3 — ковер; 4 — люк; 5 — линзовый компенсатор; 6 — газопровод; б -устройство малогабаритного колодца: 1 — отвод; 2 — кран; 3 — прокладка; 4 — стенка колодца

Колодцы имеют люки, которые легко открываются для осмотра и производства ремонтных работ. На проезжей части дороги люки устанавливают на уровне дорожного покрытия, а на незамощенных проездах — выше уровня земли на 5 см с устройством вокруг люков отмостки диаметром 1 м. Там, где возможно, рекомендуется управление задвижкой вывести под ковер.

В местах пересечения газопроводами стенок колодца устанавливают футляры, которые для плотности заделывают битумом. Колодцы должны быть водонепроницаемыми. Эффективное средство против проникновения грунтовых вод — гидроизоляция стенок колодцев. На случай проникновения воды в колодцах устраивают специальные приямки для ее сбора и удаления.

На газопроводах диаметром до 100 мм при транспортировании осушенного газа устраивают малогабаритные колодцы (рисунок выше) с установкой арматуры в верхней части, что обеспечивает обслуживание арматуры с поверхности земли. В таких колодцах вместо задвижек устанавливают краны.

В кранах с принудительной смазкой (рисунок ниже) 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.

Чугунный кран со смазкой под давлением

1 - 0073

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

1 - 0074

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.

Линзовый компенсатор

1 - 0075

1 — патрубок; 2 — фланец; 3 — рубашка; 4 — полулинза; 5 — ребро; 6 — лапа; 7 — гайка; 8 — тяга

Линзовые компенсаторы изготавливают сваркой из штампованных полулинз. Для уменьшения гидравлических сопротивлений и предотвращения засорения внутри компенсатора устанавливают

направляющий патрубок, приваренный к внутренней поверхности компенсатора со стороны входа газа. Нижняя часть линз через отверстия в направляющем патрубке заливается битумом для предупреждения скопления и замерзания в них воды.

При монтаже компенсатора в зимнее время его необходимо немного растянуть, а в летнее — сжать стяжными тягами. После монтажа тяги надо снять. Компенсаторы при установке их рядом с задвижками или другими устройствами обеспечивают возможность свободного демонтажа фланцевой арматуры и замены прокладок (рисунок ниже).

Установка компенсаторов

1 - 0076

а — линзового с задвижкой; б — резинотканевого; 1 — нижний кожух; 2 — верхний кожух; 3 — штифт; 4 — муфта; 5 — насадка; 6 — колпак; 7 — ковер малый; 8 — подушка под ковер; 9 — труба водогазопроводная усиленная; 10 — фланец приварной; 11 — задвижка; 12, 14 — прокладки; 13 — компенсатор двухлинзовый

Ввиду того что в колодцах очень часто находится вода, гайки и стяжные болты ржавеют, поэтому работа с ними затрудняется, а в отдельных случаях эксплуатационный персонал оставляет стяжные болты на линзовых компенсаторах, не свертывая гайки. Линзовый компенсатор перестает выполнять свою функцию, поэтому новые конструкции компенсаторов не предусматривают стяжных болтов. При ремонтах применяют струбцину для сжатия компенсаторов.

В связи с тем что компенсаторы выполнены из тонкостенной стали толщиной 3-5 мм, они не могут быть равнопрочны трубе. Ограниченность давления — основной недостаток линзовых компенсаторов. Для увеличения допустимого давления компенсаторы изготовляются из более прочной стали, с большим количеством волн, но меньшей высоты.

Существуют компенсаторы, выполненные из гнутых, обычно цельнотянутых труб (П-образные и лирообразные). Основной недостаток таких компенсаторов — большие габариты. Это ограничивает их применение на трубопроводах больших диаметров. В практике газоснабжения гнутые компенсаторы распространения не получили и совершенно не применяются в качестве монтажных компенсаторов при установке задвижек.

Большим достоинством обладают резинотканевые компенсаторы (рисунок выше). Они способны воспринимать деформации не только в продольном, но и в поперечном направлениях. Это позволяет использовать их для газопроводов, прокладываемых на территориях горных выработок и в сейсмоопасных районах.


Поделитесь в соц.сетях:

Оцените статью:

1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (Пока оценок нет)
Загрузка...

Добавить комментарий