Газоснабжение в зимних условиях: проблемы комфортности и безопасности (Gasworld)
Автор:
Золотаревский С.А., генеральный директор ООО «НПФ «РАСКО», к.т.н.
Издание: Gasworld № Декабрь . Год: 2017
26.01.2018
Русская зима, часто сопровождаемая экстремальными холодами, снежными заносами, гололедом, – это всегда серьезное испытание не только для людей, но и для техники. И газоснабжение здесь не исключение. Тем более, что в зимних условиях нагрузка на газораспределительные сети максимальная. Особенно, в период сильных морозов, когда газоиспользующее оборудование работает на режимах, близких к максимальным. И от того, насколько технические характеристики применяемого газового оборудования соответствуют реальным условиям эксплуатации, напрямую зависят не только комфортность жизни, но и безопасность миллионов людей.
Специалистам в области разработки и эксплуатации машин и оборудования хорошо известно, что испытания на работоспособность изделий в условиях воздействия пониженных температур, также как на сохранение ими своих характеристик после пребывания при низких температурах в условиях транспортирования, являются одними из основных в программах приемочных или периодических испытаний практически всех видов продукции.
1) резко увеличивается хрупкость применяемых для изготовления газового оборудования (регуляторов, кранов, клапанов и т.д.) конструкционных материалов (металлы, пластики, стекло), что, наряду с неизбежными термическими деформациями, например, газопроводов, может привести к разрушению или потере герметичности корпусов изделий. Поэтому некоторые конструкционные материалы соответствующими нормативными документами запрещено применять в изделиях, работающих под избыточным давлением. В частности, чугун, вне зависимости от его марки (серый, ковкий) не может применяться при температурах окружающего воздуха ниже минус 15-20 0С. Не может, но долгое время применялся. В частности, именно из чугуна изготовлялись корпуса самых распространенных еще 20-25 лет назад промышленных регуляторов давления газа РДУК и РДБК. Многие из этих регуляторов эксплуатируются и до настоящего времени.
2) существенно снижается эластичность резиновых мембран и уплотнительных колец регуляторов давления газа, газовых клапанов и вентилей. Говоря на профессиональном сленге, резина на морозе «дубеет», т.е. становится более жесткой и хрупкой. В результате не только значительно изменяются настройки оборудования, но и возникает прямой риск разрушения указанных эластомеров, чреватых серьезными последствиями. В частности, следствием разрушения основной мембраны регулятора давления газа является резкое повышение давления на его выходе, что, в свою очередь, может привести (и, к сожалению, на практике приводит!) к повреждению газоиспользующего оборудования, сопровождающемуся взрывами и пожарами на объектах потребителей, (конкретный пример – взрыв газа в нескольких домах на Шелепихинской набережной в Москве в середине ноября 2014 года). Конечно, защищать от возникновения подобных ситуаций должны предохранительные клапаны, прежде всего – предохранительно-запорные, перекрывающие подачу газа к потребителям при возникновении подобных ситуаций.
3) подаваемый потребителям природный газ, согласно ГОСТ 5542-2014 «Газы горючие природные…» [1] должен быть сухим. Это означает, дословно цитируя ГОСТ, что «температура точки росы по углеводородам при давлении в точке отбора пробы должна быть ниже температуры природного газа в точке отбора пробы». При этом предполагается, что температура, при которой начинается конденсация содержащихся в газе паров воды, ниже температуры газа на входе в газорегуляторный пункт (ГРП) или к потребителю газа. Однако, на практике, особенно в сильные морозы, это не всегда выполняется. К тому же, в процессе редуцирования, т.е. понижения давления в ГРП от среднего до низкого, которое и подается потребителям, газ расширяется. При этом реализуется термодинамический процесс близкий к адиабатному, а значит, газ дополнительно сильно охлаждается. Что, в свою очередь, сопровождается конденсацией содержащегося в газе водяного пара, с последующим замерзанием конденсата.
В зависимости от конструкции регуляторов давления и газовых клапанов это может приводить к обмерзанию входного отверстия регулятора давления (с соответствующим полным или частичным перекрытием его проходного сечения) или седла клапана (что, наоборот, приводит к невозможности уменьшить давление на выходе регулятора в случае необходимости). В указанных, а также других возможных случаях это чревато, как минимум, нарушением штатного режима газоснабжения, а как максимум, может явиться причиной серьезных аварий.Из приведенных рассуждений понятно, что опасность возникновения нештатных ситуаций в зимний период возрастает многократно. Поэтому относиться к данной проблеме надо более чем серьезно. Что же необходимо сделать, чтобы если не исключить полностью, то хотя бы снизить до приемлемого уровня соответствующие риски?
Как и в любой другой области, наиболее эффективным является комплексный подход к решению данной проблемы, заключающийся в реализации как технических решений, так и организационных мероприятий.
Исходя из реальных условий эксплуатации в России, ведущие производители разработали и освоили производство специальных исполнений всей перечисленной выше продукции, которые обеспечивают сохранение работоспособности при температурах окружающего воздуха до минус 40 0С, а в ряде случаев – и более низких (до минус 60 0С). Конкретными приборами такой продукции с повышенной морозостойкостью являются газовые фильтры и электромагнитные клапаны производства СП «ТермоБрест». Обеспечивается это, прежде всего, за счет применения хладостойких конструкционных материалов, таких как специальные алюминиевые сплавы и специальные сорта резины.
В то же время, специалистам должно быть понятно, что чудес не бывает и при экстремально низких температурах даже хладостойкие конструкционные материалы и изготовленные с их применением изделия работают на пределе своих возможностей. При этом существенно сокращается технический ресурс изделий. Поэтому необходимо применять меры для, если не исключения полностью, то, как минимум, максимального сокращения времени работы газового оборудования в таких условиях. Наиболее рациональным вариантом является установка газового оборудования в максимально возможном объеме в отапливаемых помещениях или, по крайней мере, в теплоизолированных боксах. Последний вариант имеет смысл, прежде всего, в тех случаях, когда газ подается из подземных газопроводов и, соответственно, его температура существенно выше минимальных температур воздуха.
Однако, в целом ряде случаев размещению газового оборудования в отапливаемых помещениях препятствуют неустранённые до настоящего времени противоречия в нормативной документации.
Так, например, согласно п.4.4 (Таблица 2) разработанного ЗАО «Полимергаз» при участии ОАО «Гипрониигаз» Свода правил СП 62.13330.2011 «Газораспределительные системы», введенному в действие с 01.01.2013 г. и представляющему собой актуализированную редакцию СНиП 42-01-2002 [2], давление газа во внутренних газопроводах (до регулятора давления) в общественных (в том числе административного назначения) зданиях, складских помещениях и жилых зданиях не должно превышать 0,1 МПа, т.е. 1 бар. Однако, письмом исх. № 70-ТО от 15.01.2015 г., в ответ на наш запрос, тот же ОАО «Гипрониигаз» разъясняет, что «Постановлением Правительства от 26 декабря 2014 года № 1521 утвержден перечень национальных стандартов и сводов правил (частей таких стандартов и сводов правил), в результате применения которых на обязательной основе обеспечивается соблюдение требований Федерального закона «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений», который вступает в силу с 1 июля 2015 г. Пункты 4.3 и 4.4 СП 62.13330.
Итак, что мы имеем в итоге?
1. Две авторитетные в газовой отрасли организации разрабатывают новый Свод правил СП 62.13330.2011, призванный заменить устаревший СНиП. Затем они же принимают непосредственное участие в разработке соответствующего Федерального закона, который фактически отменяет действие указанного Свода правил, требуя выполнения положений старого СНиПа. Круг замкнулся?
ст.). Однако поэтапное повышение давление газа в жилых помещениях (естественно, до регулятора давления), базирующееся на мировом опыте газоснабжения, – это объективная необходимость. Причем, направленная именно на повышение безопасности газоснабжения! В российских условиях, учитывая повышенное газопотребление именно в период экстремальных холодов, реализация указанного требования становится еще более актуальной. Хотя бы потому, что при этом, за счет обеспечения возможности установки газорегуляторного оборудования в отапливаемых или хотя бы защищенных от непосредственного воздействия холода помещениях, резко повышаются надежность и безопасность работы, а также увеличиваются срок службы и допустимые межремонтные периоды того же самого оборудования. При этом не увеличивается, а фактически значительно снижается риск возникновения аварийных ситуаций!
Однако невозможно рассчитывать на максимальное использование всех достоинств современного газорегуляторного оборудования, если заведомо эксплуатировать его в экстремальных условиях. Для начала, в качестве регуляторов давления, устанавливаемых в жилых домах в соответствии с требованиями СП 62.13330.2011 «Газораспределительные системы», можно было бы, например, определить изделия, соответствующие требованиям ГОСТ Р 51982-2002 «Регуляторы давления для газовых аппаратов с давлением на входе до 20 кПа [3], т.е. разрешить повысить давление газа на входе в регуляторы давления, устанавливаемые на входе в жилые помещения до 0,02 МПа (0,2 бар). Этого было бы вполне достаточно как для модернизации существующих газораспределительных сетей [4, 5], так и для значительного снижения затрат на строительство большинства новых. Примером таких устройств являются компактные и недорогие одноступенчатые домовые регуляторы-стабилизаторы давления газа типа РС со встроенным предохранительно-сбросным клапаном (ПСК) производства СП «ТермоБрест» (рис.
1)Рис. 1 Регулятор-стабилизатор давления газа РС со встроенным ПСК
4. Россия является крупнейшим поставщиком природного газа в мире. В то же время, уровень газификации собственных населенных пунктов существенно уступает не только среднеевропейскому уровню, но и уровню газификации бывших союзных республик СССР. Одной из причин этого являются административные барьеры применению современного и высоконадежного газорегуляторного оборудования, в том числе – по причине отсталости, несовершенства, противоречивости нормативных документов. В первую очередь это касается сферы газификации жилых домов и коммунальных учреждений. Одним из наиболее перспективных вариантов развития газораспределительных сетей при одновременном повышении стабильности и безопасности газоснабжения является массовое применение двухступенчатых домовых регуляторов давления газа. По данным ряда зарубежных источников, ежегодно в Европе устанавливается до полумиллиона таких устройств.
В качестве примера такого регулятора, специально спроектированного для эксплуатации в российских условиях (при температурах до минус 40 оС), можно привести двухступенчатый комбинированный регулятор давления типа РС того же СП «ТермоБрест» (рис. 2), успешно прошедший, в частности, испытания суровыми морозами прошедшей зимы (в отличие от целого ряда аналогичных регуляторов известных зарубежных производителей). Однако, в России, при сопоставимых объемах систем газораспределения, ежегодно устанавливается, в лучшем случае, только несколько тысяч регуляторов данного типа. Так о каком реальном повышении безопасности газоснабжения можно говорить, если современные технологии газоснабжения в российских условиях по-прежнему невозможно реализовать не только в виду недостатка средств, но и по причине несовершенства нормативной документации и, соответственно, выполненных с учетом ее требований проектов?
Рис. 2 Комбинированный регулятор давления типа РС
К сожалению, вопросы, поставленные в статьях [6, 7], до настоящего времени так и остаются без ответа.
До их решения, остается лишь рекомендовать населению самостоятельно принимать все возможные меры для обеспечения собственной безопасности. А это не только постоянный контроль за исправностью применяемого газопотребляющего оборудования, но и оснащение всех помещений, где оно расположено, сигнализаторами загазованности, которые, если и не перекроют подачу газа при возникновении утечки газа (предаварийной ситуации), то, как минимум, звуковым и световым сигналами (возможно также, например, включение вытяжной вентиляции) предупредят о её возникновении.
Литература:
1. ГОСТ 5542-2014 Газы горючие природные промышленного и коммунально-бытового назначения. Технические условия. Введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 июля 2015 г.
2. СП 62.13330.2011 Газораспределительные системы. Актуализированная редакция СНиП 42-01-2002. Утвержден приказом Министерства регионального развития Российской Федерации (Минрегион России) от 27 декабря 2010 г.
№ 780 и введен в действие с 20 мая 2011 г. Зарегистрирован Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии (Росстандарт). Пересмотр СП 62.13330.2010
3. ГОСТ Р 51982-2002 «Регуляторы давления для газовых аппаратов с давлением на входе до 20 кПа. Общие технические требования и методы испытаний». Принят и введен в действие Постановлением Госстандарта России от 15 декабря 2002 г. N 474-ст. Дата введения 2004-01-01.
4. Золотаревский С.А. Современная система газораспределения: эффективность и безопасность. – Газовая промышленность, март 2015 г.
5. Золотаревский С.А. Эффективная и безопасная система газораспределения. –Энергосбережение, №1, 2015 г.
6. Золотаревский С.А. О некоторых проблемах установки и эксплуатации газового оборудования или три вопроса к Ростехнадзору. – Трубопроводная арматура и оборудование №3(66), 2013 г.
7. Золотаревский С.А. Обеспечение безопасной эксплуатации газифицированных домов и квартир (или Открытое письмо Правительству Российской Федерации) – Трубопроводная арматура и оборудование №2(83) 2016 г.
Контактная информация:
ООО «НПФ «РАСКО» 125464, г. Москва, ул. Митинская, 12
Тел./факс: (495) 970-16-83 (многоканальный)
E-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
Сайт: www.packo.ru
От того, насколько технические характеристики применяемого газового оборудования соответствуют реальным условиям эксплуатации, напрямую зависят не только комфортность жизни, но и безопасность миллионов людей.
Проведена реконструкция трёх ГРП менее чем за год
25
Февраля 2016 г.
Всего спустя месяц после запуска обновленного газорегуляторного пункта «Верхнелихоборский» на севере Москвы, ОАО «МОСГАЗ» завершило реконструкцию еще двух ГРП средней мощности «Деревлево» и «Рябиновый». Данные станции входят в систему газоснабжения города и являются основными источниками подачи газа среднего и низкого давления промышленным, коммунально-бытовым предприятиям и жителям ЗАО и ЮЗАО столицы.
Все работы проводились с максимальным комфортом для москвичей: без отключения потребителей от газоснабжения.
ГРП «Деревлево» был введен в эксплуатацию в 1970 г. и является одним из узловых регуляторных пунктов, который осуществляет подачу газа от кольцевого газопровода давлением 1,2 МПа предприятиям и жителям юго-западного административного округа столицы с редуцированием по всем категориям давления (высокое, среднее, низкое).
Помимо этого, станция является дополнительным источником газоснабжения ТЭЦ-20 и РТС «Теплый Стан». Максимальный расход газа данного ГРП составляет около 82 500 м³/час.
Полномасштабное перевооружение данных ГРП, предусматривало полную замену морально и физически устаревшего газового оборудования на новое, высоконадежное, отвечающее самым современным требованиям для технологических устройств газотранспортной отрасли в сочетании с высокими экологическим характеристиками.
Внедрение современного газового оборудования и систем автоматизации позволило значительно повысить надежность газорегуляторных пунктов, и осуществлять их управление в дистанционном режиме из Центрального диспетчерского управления Общества.
Реконструкция всех ГРП проводилась с использованием изделий полной заводской готовности ГРУ моделей ТМ «ИТГАЗ», производства ООО «Итгаз».
Реконструкция данных газорегуляторных пунктов средней мощности проводилась в рамках программы повышения надежности газоснабжения города Москвы. До недавнего времени станции удовлетворяли всем технологическим и экологическим требованиям по поставке необходимого количества газа предприятиям и жителям ЗАО и ЮЗАО. Но в связи с развитием городской инфраструктуры, появилась необходимость провести полную реконструкцию, сделать новые экологичные, высоконадежные, безопасные энергетические объекты. Работы по модернизации ГРП позволят снизить расходы, связанные с эксплуатацией объектов, обеспечить безопасность, комфорт и сервис на станциях, моментально реагировать на возникновение нештатной ситуации с помощью систем удаленного мониторинга АСУРГАЗ».
В ходе реконструкции на ГРП «Деревлево» вместо прежних трех линий редуцирования было установлено восемь отечественного производства: четыре рабочих и четыре резервных с высоконадежными регуляторами и узлом учета расхода газа, средний срок службы которых — 40 лет.
Более того, ГРП оборудован современными автоматическими запорными устройствами и системой удаленного мониторинга АСУРГАЗ.
На ГРП «Рябиновый» также помимо основной линии редуцирования появилась дополнительная — резервная. Станция полностью автоматизирована и оснащена среди прочих систем безопасности, системами дистанционного управления технологическими процессами и контроля параметров газа, поступающего потребителям города, с выводом всех данных в Центральное диспетчерское управление ОАО «МОСГАЗ».
Обновленные ГРП стали не только высоконадежными и экологичными, но и энергоэффективными. Все газорегуляторные пункты в Москве оборудованы станциями катодной защиты. Для того, чтобы минимизировать естественный процесс коррозии подземных газопроводов, со станции катодной защиты на них посылается электрический импульс, который и сбивает возникающую ржавчину. Благодаря этому, усовершенствованные станции становятся гораздо экономичнее своих предшественников.
Одновременно выполненная комплексная реконструкция трех газорегуляторных пунктов средней мощности: «Верхнелихоборский», «Рябиновый» и «Деревлево» со сносом и реконструкцией прежних зданий и возведением новых современных строений, которые прекрасно вписываются в облик города.
В целях повышения надежности и безопасности ГРП, а также максимального сокращения сроков реконструкции, специалисты Общества выполняли работы по отработанной технологии, когда при проектировании и монтаже газового оборудования применяются блоки максимально возможной заводской готовности. А сами здания строятся на основе быстровозводимых каркасов с обшивкой теплоизоляционными панелями заводской готовности. За счет чего реконструировать сразу три сложных технологических объекта удалось в рекордные сроки, менее чем за год.
Источник: http://www.mos-gaz.ru/press-service/news/2016/02/25/read71640.html
Выбор вариантов оборудования для регулирования давления газа для конкретных областей применения
Еще в 1970 году исследовательское судно ВМС США Alvin провело исследование на глубине 6000 футов ниже уровня моря, где компоненты Swagelok сыграли ключевую роль. Компоненты Swagelok также сыграли решающую роль, когда НАСА выполнило миссию «Викинг-1» на Марс в 1976 году.
Десятилетия спустя компания Swagelok продолжает проектировать, разрабатывать и производить лучшее в отрасли оборудование и компоненты для регулирования давления газа, включая клапаны, фитинги и регуляторы жидкости. устройства для среднего и высокого давления. Наши компоненты подходят для наземной или подводной установки, инжекции, контрольно-измерительных приборов и отбора проб.
Для более подробного ознакомления загрузите нашу подборку ресурсов по изделиям для среднего и высокого давления. Наша коллекция материалов включает в себя обзор фитингов, трубок, клапанов и принадлежностей Swagelok среднего и высокого давления, последний каталог, пример из практики заказчика и постер. Просто заполните форму и проверьте свой почтовый ящик.
Ищете индивидуальное решение для своего конкретного применения? Рассмотрите возможность сотрудничества с нашей командой по проектированию, изготовлению и/или сборке узлов, чтобы снизить затраты и сэкономить время. Мы даже можем помочь в устранении неисправностей регулятора давления газа.
Наше оборудование и компоненты для контроля давления газа среднего и высокого давления включают:
| Тип продукта | Максимальное рабочее давление [psig (бар)] | |
| Среднее давление | Высокое давление | |
| Шаровые краны | До 20 000 (1 378) | |
| Обратные клапаны | До 60 000 (4 134) | |
| Конические и резьбовые фитинги, переходники и муфты | До 60 000 (4 134) | |
| Двойные запорно-спускные клапаны | ||
| Промеряемые трубные фитинги среднего давления | ||
| Игольчатые клапаны | До 60 000 (4 134) | |
| Предохранительные клапаны | ||
| Трубка | До 60 000 (4 134) | |
Оборудование и компоненты Swagelok для регулирования давления газа среднего и высокого давления подходят для приложений с высокими требованиями, таких как:
Типы оборудования и компонентов Swagelok для регулирования давления газа среднего и высокого давления
Подробнее информацию о нашем оборудовании и компонентах для контроля давления газа среднего и высокого давления, включая клапаны, фитинги, трубки, адаптеры и муфты, см.
ниже.
Обратитесь к местным экспертам с глобальным опытом
Компания Swagelok с 1947 года занимается разработкой и производством высококачественных продуктов для жидкостных систем, отвечающих самым строгим и меняющимся требованиям мировой промышленности. Мы уделяем особое внимание пониманию конкретных потребностей наших клиентов, поиску своевременных и эффективных решений и повышению ценности наших продуктов. и услуги. Обратитесь к компании Swagelok для решения самых сложных задач, связанных со средним и высоким давлением.
Нужна дополнительная информация, поддержка или предложение по оборудованию и компонентам для контроля давления газа? Свяжитесь с нашей командой сегодня по телефону 510-933-6200.
Регуляторы давления сжатого воздуха и газа серии Mark 968 от Steriflow Valve
Ручной, литой, средний и высокий расход, очень низкое давление
Входной тип, литые редукционные клапаны для среднего и высокого расхода, очень низкого давления, чистого сжатого воздуха и газа для применения в точках использования в сосудах из нержавеющей стали и одноразовых одноразовых сосудах для биофармацевтической, фармацевтической, пищевой и пищевой промышленности, а также товаров для здоровья и красоты.
- Одноразовый биореактор/ферментер из нержавеющей стали среднего и крупного размера или одноразовый биореактор/ферментер, барботирующий газ, регулировка продувочного газа/одеяла/движущей силы и проверка целостности мешка
- Разделение: продувка/подушка/регулирование движущей силы газа и проверка целостности технологических сосудов
- Очистка: регулирование газа продувки/подушки/движущей силы и проверка целостности технологических емкостей
- Состав: продувка/подушка/регулирование движущей силы газом и испытание на целостность для технологических емкостей
- F & B Consumer H & B продувка процесса / одеяло / регулирование движущей силы газа
Особенности и преимущества
- Ориентация корпуса на 360° для размеров 3/4″ и 1″
- Прочная конструкция – аварийное давление на выходе может достигать 100
- Простота обслуживания – седло и плунжер можно осмотреть, не снимая корпус с линии
- Стандарт электрополировки
- Уплотнения и диафрагмы, одобренные FDA
- Плотная заглушка из мягкого эластомера обеспечивает герметичность по классу VI ANSI
- Полностью автономный — внешний источник питания не требуется
Технические характеристики
- Размеры: 3/4″ – 2″ (DN20 – DN50)
- Торцевые соединения: Tri-clamp – ASME BPE или ISO/DIN; Фланцевые – 150#, 300#, PN25/40
- Диапазон расхода: от 201 до 19 258 стандартных кубических футов в час (5,7 нм3/ч) в зависимости от размера
- Макс.
Давление/температура: Зависит от размера - Диапазон заданных значений: 2,0 дюйма вод. ст. до 5 psi (5,0 мбар – 344,7 мбар)
- Максимальное давление на входе: В зависимости от размера
- Смачиваемый материал и отделка поверхности: ASTM A351 CF8M (316SS) или CF3M (316L SS) Внутренние и внешние литые компоненты корпуса после электрополировки минимум 130 Ra мкдюйм (3,30 Ra мкм)
- Отсечка: ANSI Класс VI
Давление/температура: Зависит от размераДокументация
- Технический паспорт серии Mark 968
- Руководство по установке и обслуживанию серии Mark 968 (3/4″–1″)
- Руководство по установке и обслуживанию серии Mark 968 (1-1/2 дюйма и 2 дюйма)
- Выбор регулятора газовой подушки и рекомендации API 2000 I & M
- Руководство по клапану Steriflow
- Руководство по клапану Steriflow — A4
Ресурсы
Понимание различий между клапанами подушки, регулирующими давление
Посмотреть ресурс
Разрешения
- CRN (Канадский регистрационный номер)
- PED Категория 1 (Директива по оборудованию, работающему под давлением)
- Декларация SEP (Надежная инженерная практика)
- Во всех продуктах по возможности используются мягкие ткани и уплотнения, одобренные FDA и USP класса VI.
