Выбор регуляторов давления газа

По всей России 8 800 707-75-89
Санкт-Петербург +7 (812) 611-25-89

Регуляторы давления – составная часть любого объекта газоснабжения.

В основном они обеспечивают редуцирование (снижение) давления газа и автоматическое поддержание заданного давления на выходе независимо от изменения расхода газа и входного давления. Кроме того, регуляторы давления газа могут обеспечивать предохранительное запирание или сброс давления, стабилизацию или регулирование перепада давления и расхода.

Задание выходных параметров осуществляется установкой, которая осуществляется вручную или дистанционно. По типу действия различают класс регуляторов прямого действия и непрямого действия с отдельным управляющим (или усиливающим) пилотным приводом.

Основное отличие регуляторов давления от регулирующих клапанов в том, что для работы регулятора не требуется внешнее питание; регуляторы работают от энергии потока. По сравнению с регулирующими клапанами регуляторы давления проще в изготовлении и эксплуатации, безопаснее, точнее и быстрее.

Объекты газоснабжения первоначально оснаща­лись одним регулятором давления газа. В случае его выхода из строя использовался байпас с ручной задвижкой, не обеспеченный регулятором. При выходе из строя регулятора возможна подача входного давления на выход. Естественно, вся выходная арматура такого объекта должна обеспечивать прочность к входному давлению. А это избыточные затраты, при которых безопасность выходных сетей оставалась сомнительной.

В качестве более безопасного решения стало применение спаренных регуляторов. Но и такое решение было небезопасным, можно не заметить переход на резервный регулятор, а это старая схема ­— работа на одном регуляторе!

Затем появилось достаточно полноценное решение — установка последовательно клапана-отсекателя или предохранительно-запорного клапана (ПЗК) на случай выхода из строя регулятора. Он дешевле регулятора и надежно обеспечивает перекрытие магистрали при недопустимом повышении давления на выходе. В результате арматура и трубопроводы за регулятором, спаренным с ПЗК, стали легче и дешевле. Развитие продолжилось, ПЗК стали настраивать как на превышение допустимого, так и на недопустимое снижение давления на выходе, а затем или (и) на входе.

Но время предъявило новые требования к функциональности регуляторов. Понадобилось управление лимитами — ограничение должников и увеличение текущих расходов газа в период пиковых нагрузок, появилась потребность в дистанционном управлении параметрами регулирования, чтобы организовать работу объекта без персонала — все эти функции и легли на регуляторы давления. Работа газораспределительных станций без персонала при этом вызвала потребность в информации о состоянии регуляторов, и их начали оснащать сигнализаторами положения, контрольно-измерительными приборами.

Ассортимент регуляторов давления расширился настолько, что выбор стал непростым делом. Регуляторы давления газа теперь и пневмо-механические изделия прямого и непрямого действия, и сложные агрегаты, полноценно совместимые с системами, построенными на IT-технологиях.

На какие параметры прежде всего надо обратить внимание? Перечислим их:

  • диаметр условного прохода;
  • диапазоны входного и выходного давления;
  • пропускная способность;
  • наличие клапана-отсекателя;
  • диапазон рабочих температур;
  • уровень шума работающего регулятора;
  • способ задания и контроля выходных параметров; 
  • эксплуатационные параметры (точность, стабильность, простота, скорость срабатывания, масса).

Диаметр условного прохода
На рынке можно найти регуляторы давления из представленного ниже ряда: 6; 13; 15; 16, 19; 20; 25, 32, 40, 50, 65, 75, 80, 100, 125, 150, 200, 250, 300, 400, 500, 600 мм.

Но специалисты не рекомендует применять регулятор большего условного прохода, чем трубо­провод. А если пропускная способность позволяет применить регулятор с меньшим условным проходом и минимальным седлом, выбор окажется наиболее удачным. Условный же проход на входе и выходе может быть разным, например: вход — 150, а выход — 300 мм.

Диапазон входного давления
По максимальному входному давлению широко представлены регуляторы на следующие величины: 0,3; 0,6; 1,2; 1,5; 1,6; 2,5; 4,0; 5,0; 6,4; 8,0; 10; 15; 16; 20 МПа. Широкие диапазоны регулирования — достоинство новых разработок. Причиной тому являются два процесса оптимизации транспортировки газа:

  • повышение давления в магистральных трубопроводах (с 6,4 МПа на заре создания газотранспортной трубопроводной сети давление поднялось до 10 МПа, на смену РД-64 пришли регуляторы РД80 и РД100);
  • приближение магистрального давления непосредственно к объекту потребления, минуя коллективные промежуточные пункты регулирования (все чаще используются схемы регулирования с минимальным числом ступеней от высокого давления к низкому, идеально — один регулятор).

Другой причиной является унификация регуляторов, позволяющая гибко приспособить единое в производстве изделие к разным условиям эксплуатации. Например, для производства регуляторов РДО разработана система конструктивно и технологически унифицированных устройств, из которых собираются изделия различного функционального назначения в зависимости от требований потребителя.

Для регуляторов с высоким входным давлением, как правило, диапазон регулирования находится в пределах 1:4; 1:6; 1:8, для регуляторов со средним входным давлением — от 1:10 до 1:20. При выборе по максимальному давлению нельзя забывать и о нижнем пределе входного давления, выбор должен соответствовать условиям применения, газа должно хватать всегда.

Диапазон выходного давления
По выходному давлению можно найти регуляторы с самыми различными диапазонами, от нескольких десятков килопаскалей до регуляторов с выходным давлением до 55 МПа.

Выбор диапазона выходного давления должен сопровождаться анализом пропускной способности регулятора во всем диапазоне выходного давления.

Пропускная способность
Конструкция регулятора давления определяет его пропускную способность. Большинство предложений регуляторов сопровождается таблицей зависимости пропускаемого через себя объем газа от входного давления. Способность пропустить больше — достоинство регулятора. Широко распространены мембранные регуляторы, но регуляторы прямого действия не отличаются большой пропускной способностью. Эффективнее поршневые регуляторы, с эластичным затвором и мембранные непрямого действия (с пилотом).

Признаки большой пропускной способности — прямой проход газа и/или разные условные проходы на входе меньше, чем на выходе. Оценить пропускную способность по представленным производителями характеристикам довольно проблематично. Сведения предоставляются как в традиционных м3/час, так и в условных коэффициентах, полученных при испытаниях на воде, а это совершенно далекие друг от друга величины. Ряд производителей вовсе не указывают пропускную способность. При выборе остается либо советоваться с коллегами, имеющими большой опыт эксплуатации газовых систем, либо полагаться на профессионализм поставщиков.

Наличие ПЗК (предохранительно-запорного клапана)
ПЗК встроен в модели 149-BV, РД-100, РДГ, РДСК-50/400, РДНК-50, РДУ-32, РДУ-32Ж, РДГД-20М, РДО-1, РДО-4, РДМ 150/300-К01, РДМ 80/200-К04, RS250, RMG, Reflux 819 и 919, Aperflux 851. Он может быть спаренным в моделях Лорд-Р (регулятор-отсекатель-регулятор), или Лорд (регулятор + регулятор), EZR (регулятор+ предохранительно-запорный клапан). Кроме того, можно самостоятельно подобрать ПЗК в качестве пары почти к любому регулятору давления, можно поставить два ПЗК, до и после регулятора.

Диапазон рабочих температур
При отрицательных температурах слабым местом в работе регулятора становится регулирующий элемент: влага, содержащаяся в газе, может вызвать примерзание мембраны. В результате либо прекратится регулирование, либо мембрана будет порвана.
Как избежать этой проблемы? Проще всего регулировать предварительно осушенный газ, не содержащий влаги и при низких температурах не выделяющий конденсат.

Впрочем, практическая реализация этого подхода встречает массу технических сложностей, поэтому применяется самое надежное и распространенное решение, обеспечивающее работу регуляторов при низких температурах, — обогрев: на объекте организуется мини-котельная, которая обогревает весь холодный период газовое хозяйство, где есть вероятность образования льда в ответственных узлах.

В конструкции относительно новых регуляторов (например, РДУ-Т) предусматрено использование энергии транспортируемого газа для нагрева регулирующего седла до 80°C. Ясно, что такой регулятор подогрева не требует.

Уровень шума регулятора
Процесс регулирования сопровождается шумом, особенно если он происходит на мембранном регуляторе. Важно ли бороться с шумом? Если объект эксплуатируется без персонала, наверное, нет.

Там же, где это необходимо, приходится принимать меры по снижению уровня шума. В этих случаях возможно использование регуляторов, укомплектованных шумогасителем. Малошумны регуляторы Reflux и Aperflux. Совершенно бесшумен благодаря специальной конструкции регулятор EZR.

Способы задания и контроля выходных параметров
Самый простой способ — ручное задание и снятие показаний по манометру. Если условия применения и настройки регулятора стабильны, а дистанционное управление не требуется, можно применить любой из регуляторов прямого и непрямого действия. Но в случае, если требуется дистанционное управление и/или контроль положения, найти подходящий регулятор непросто.

Среди таких регуляторов — РДО-3, обеспечивающий дистанционное изменение установок управляющим сигналом 4-20 мА.
Для дистанционного управления, пневмо- или электрического контроля разработаны специальные модели регуляторов (типа Reflux 819/D, 819/CS, Aperflux 851). Существуют и регуляторы, в которых предусмотрено электрическое управление (например, регулятор RMG серии 500).

Регуляторы давления КР-1, фактически являющиеся регулирующими клапанами, оснащены электро­приводом, микропроцессорным блоком ТРМ-12 и датчиком давления. Можно ожидать появление и регуляторов давления непрямого действия, которые будут оснащены электронными блоками и датчиками давления.

Эксплуатационные параметры
Выбирая в конкретном случае основные параметры, стоит обращать внимание и на смежные. В многопрофильном хозяйстве специалисты рекомендуют применять универсальные изделия, способные регулировать давление природного и сжиженного газа, пара, жидкостей или регулировать давление или расход. Регулирующий клапан точнее, но при этом он имеет малую скорость срабатывания.

Простота и стабильность также часто противоречат друг другу. Не стоит забывать и о людях, осуществляющих монтаж и демонтаж регуляторов, имеющих особенно большие диаметры — большой вес усложняет эти работы. Некоторые производители сообщают о возможности ремонта регуляторов без демонтажа, но допустимость этого должна быть подтверждена надзорными органами.

В любом случае при большом выборе оборудования решение остается за потребителем. При этом важную роль играет не только прямой фактор «цена-качество», но и косвенная выгода при бесперебойном функционировании систем газоснабжения.

© 1997 — 2021
FAS