Отключающие устройства на газопроводах: типы приборов и особенности их монтажа

На рисунке представлен пожарный клапан в составе пожарного крана.

Пожарные запорные клапаны классифицируются по следующим признакам:

Тип монтажа — стеновой или канальный;
Конструкция корпуса — прямоточный, проходной, или угловой (с углом отклонения 90° или 125°);
Материал корпуса — латунь или чугун;
Диаметр DN — 40, 50 или 65 мм;
Тип соединения — муфта/муфта или муфта/цапка.

Монтаж газопровода

Монтаж газопровода — это очень ответственный процесс и допуск к нему осуществляется только прошедших специальную подготовку монтажников.

Внутри помещений прокладывают газопроводы из стальных труб: бесшовных, сварных прямошовных, спирально-шовных, водогазопро-водных и др., сварные швы которых равнопрочны основному металлу трубы. Трубы соединяют, как правило, на сварке. Резьбовые и фланцевые соединения предусматривают только в местах установки запорной арматуры, газовых приборов, контрольно-измерительных приборов и др. Разъемные соединения газопроводов должны быть доступны для осмотра и ремонта. Применяют соединительные части и детали газопроводов из ковкого чугуна или из спокойной стали (литые, кованые, штампованные, гнутые или сварные).

При изготовлении гнутых отводов или гнутых участков газопроводов из водогазопроводных труб при монтаже газопровода радиус гиба следует принимать не менее 2,5 DR — для труб диаметром до 40 мм включительно и 3,5 DR — для труб диаметром 40—50 мм включительно. Трубы диаметром более 50 мм для этих целей не применяются.

Для уплотнения резьбовых соединений применяют льняную прядь, обмазываемую суриком или свинцовыми белилами, фторопластовый материал (ФУМ) в виде ленты и шнура, а также другие уплотнители, обеспечивающие герметичность соединений. Прокладки для фланцевых соединений изготовляют из паронита. Для соединения труб газопроводов на сварке тип и марку электродов, сварочной проволоки и флюсов подбирают в зависимости от марки свариваемой стали. Для ручной электродуговой сварки стальных труб и изделий применяют толстообмазанные электроды Э42, Э46, Э50А, Э42А и Э46А. Для автоматической и полуавтоматической сварки под флюсом используют сварочную проволоку марки Св-08-А, для труб из малоуглеродистых сталей и марки Св-08-ГА — для труб из низколегированных сталей. При сварке труб в среде газообразной двуокиси углерода (углекислого газа) применяют сварочную проволоку марки Св-08Г2С, при газовой сварке — сварочную проволоку марок Св-08А и Св-08ГА.

На газопроводах устанавливают вентили, краны, задвижки, предназначенные для газовой среды. Поворотные краны и затворы должны иметь ограничители поворота на 90°, а задвижки с невыдвижным шпинделем — указатели степени открытия. Краны с d_у до 80 мм должны иметь риску, указывающую направление прохода газа в пробке. Сальники кранов набивают асбестовым шнуром, пропитанным графитом, замешанным на минеральном масле.

При монтаже внутренних газопроводов трубы соединяют сваркой. Резьбовые и фланцевые соединения применяют в местах установки отключающих устройств, компенсаторов, регуляторов давления, контрольно-измерительных приборов и другой арматуры, а также в местах подключения газовых приборов и горелок к газопроводу. В местах соединения с арматурой или фасонными частями газопроводы не должны иметь перекосов.

Сварные и резьбовые соединения газопроводов и арматуру не допускается заделывать в стены или перекрытия. Участки газопроводов, проложенных в футлярах, не должны иметь стыковых соединений. Окрашивать их необходимо во время монтажа. Расстояние от сварного шва до футляра (при проходе газопровода через стену или фундамент) принимается не менее 100 мм.

Вы смотрели: Монтаж газопровода

Виды арматуры для трубопроводов

Выделяют следующие виды трубной арматуры:

регулирующая;
запорно-регулирующая;
невозвратно-запорная;
запорная;
предохранительная;
обратная;
невозвратно-управляемая;
смесительно-распределительная;
дренажная (спускная);
отводная;
отключающая (защитная);
редукционная (дроссельная);
фазоразделительная;
контрольная.

Как нетрудно догадаться, каждая разновидность продукции предназначена для определённых целей, которым соответствует и устройство трубопроводной арматуры.

Например, запорную трубопроводную арматуру используют для перекрытия движения рабочей среды (или совокупности сред) с целью проведения профилактических работ в сети.

Предохранители служат для защиты трубопровода от превышения рабочего давления, в результате которого система может выйти из строя, путём сброса излишков перемещаемой среды.

Регулирующая арматура предназначена для поддержания нужного количества носителя с помощью изменения его расхода.

Возникновение возвратного потока, снижающего производительность системы, предотвращается обратными элементами (в частности, невозвратно-запорными и невозвратно-управляемыми).

Сброс из трубопроводной системы рабочей среды осуществляется путём использования спусковых, или дренажных, приспособлений.

Разделение фаз (при условии, что в трубах перемещается несколько фазовых состояний среды) производится при помощи фазоразделительных элементов.

Применение арматуры для многослойных металлополимерных труб

Комплектующие на трубопроводах применяются для включения, выключения и подачи воды в различные магистральные сети. Отличительной характеристикой, присущей многослойным металлополимерным трубам, является их отличная теплостойкость и инертность к любым агрессивным средам. Она состоит из алюминиевой трубы, покрытой снаружи и внутри пластиком. Многослойным металлополимерным трубам присущи такие характеристики как:

Сохранение своей формы после изгиба;
Способность выдерживать высокие температуры;
Непроницаемость газов;
Устойчивость к образованию отложений;
Долговечность.

Многослойные металлополимерные трубы

Положительные свойства многослойным металлополимерным трубам обеспечивают свойства полимера. Благодаря низкой стоимости происходит массовое производство труб. Но, несмотря на достоинства, многослойным металлополимерным трубам присущи недостатки:

Неустойчивость к перепадам температуры;
Необходимость использования компенсирующих элементов на изгибах;
Промерзание;
Сложность монтажа.

Многослойным металлополимерным трубам присуща сложность монтажа запорной арматуры из-за того, что алюминий и полиэтилен имеют разную теплопроводность, при перепаде температур алюминий сильно сужается и соединение труб ослабевает.

В качестве запорной арматуры к многослойным металлополимерным трубам служат краны, задвижки, клапаны, вентили. Арматуру устанавливают на разводах при установке труб.

Запорная арматура может входить в комплект к многослойным металлополимерным трубам.

Согласно нормативным документам существует условное обозначение запорной арматуры в зависимости от вида управления и типа соединения. Обозначение указывает, какой тип устройства и материал. Условное обозначение устройств с ручным управлением состоит из последовательно повторяемых цифр и букв.

Анализ основных параметров системы газоснабжения

Внутридворовая сеть газопровода

Система газоснабжения имеет тупиковую схему.

Прокладка наружных газопроводов принята подземная. Газопровод низкого давления проложен в траншее. Дно траншей выровнено слоем крупнозернистого песка толщиной 10 см, а после укладки газопровод засыпается песком на высоту не менее 20 см.

Для определения местоположения газопровода приборным методом непосредственно на газопровод кладут изолированный провод-спутник.

Газопровод прокладывается с уклоном не менее 0,002% для отвода влаги, выделяющейся из газа. В пониженных частях газопроводов устанавливают конденсационные горшки, в которых скапливается выделяющаяся влага.

На выходе из земли газопровода предусмотрен цокольный ввод ПЭФ63/СтФ57, с неразъемным соединением ПЭ/СТ. Газ подводится к жилому дому со стороны дворового фасада.

Установка отключающих устройств предусмотрена на стене здания на выходе газопровода из грунта на высоте 1,8 м от земли. К установке приняты стальные шаровые краны с изолирующим соединением.

На надземный стальной газопровод нанесено лакокрасочное покрытие, состоящее из 1 слоя грунтовки «Universum» Финиш А10 и 2 слоёв метилметакрилатной эмали «Universum» Финиш А12..

Проектируемый газопровод низкого давления выполнен от точки врезки в существующий газопровод низкого давления. Давление в точке врезки — 1,8 кПа.

Соединение труб предусмотрено на сварке. Типы, конструктивные элементы и размеры сварных соединений стальных газопроводов соответствуют ГОСТ .

Внутридомовой газопровод

Монтаж внутреннего газового оборудования выполняют после следующих работ:

— монтаж междуэтажных перекрытий, стен и перегородок, на которые будут монтироваться газопроводы, арматура, газовое оборудование и приборы;

— устройства отверстий, каналов и борозд для прокладки газопроводов в фундаментах, стенах, перегородках и перекрытиях;

— оштукатуривание стен в кухнях и других помещениях, в которых предусмотрена установка газового оборудования;

Внутренние газопроводы монтируются из стальных труб. Соединения труб предусмотрено на сварке. Газопроводы прокладываются открыто.

Газопровод — коллектор прокладывается по наружной стене жилого дома между окнами 1-го и 2-го этажей на расстоянии 3,25 м от земли. Диаметр газового коллектора, идущего вдоль наружной стены здания, принимается постоянным и равный 57 мм в соответствии с гидравлическим расчетом. Стояки принимаются диаметром Dу= 25 мм и размещаются по наружной стене. Они прокладываются вертикально. Допустимое отклонение не более 2-х мм на один метр длины газопровода.

Запрещается прокладка стояков в жилых помещениях, ванных комнатах и санитарных узлах.

Отключающие устройства устанавливаются на стояках и перед газовыми приборами.

Всего в здании 4 стояка.

Газопровод, проходящий через стену и перекрытие, заключить в футляр. Диаметр футляра принимается равным 57 мм. Пространство между перекрытием и футляром заделано на всю толщину конструкции раствором. Концы футляра уплотнены эластичным материалом. В футляре газопровод окрашен масляной краской в два слоя. Сам футляр забит смоляной паклей и залит битумом. Края футляра выступают над полом на 3 см, и не выходят из потолка.

Поквартирная разводка газопровода выполняется вдоль стен на расстоянии 55 см от потолка и 5 см от стены для удобства эксплуатации.

Для учета расхода газа в кухнях устанавливаются газовые счетчики Гранд-4 на расстоянии 1 м от газовой плиты, монтируется вертикально на высоте 1,7 м от уровня пола.

Отключающие устройства смонтированы перед газовым счетчиком на высоте 1,95 м от уровня пола. Газовая плита крепится к газопроводу на жесткое соединение (трубу).

В помещении кухни газовая плита устанавливается стационарно, на ровную поверхность. Принята плита на 4 конфорки.

Для отводов продуктов горения предусмотрены сборные дымоходы, которые выводятся выше крыши здания и заканчиваются дефлектором. Для проветривания помещения имеется окно с площадью остекления 1,53 м2.

Устройство газовых колодцев

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 — 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.

Подготовительные работы

Подготовительные работы, которые необходимо провести перед началом контрольной опрессовки газопровода, выполняются по установленным правилам техники – безопасности проведения газоопасных работ.

Проверяется соответствие существующего расположения подземного газопровода и схем, приложенных к технической документации.
Определяется место для установки каждой заглушки, каждого контрольно измерительного устройства и датчика, а также место подключения компрессора.
Специалисты и рабочие, принимающие участие в газоопасных работах, в обязательном порядке проходят инструктаж по технике безопасности и знакомятся с регламентом проведения работ.

Читать далее: Пиролизный котел своими руками чертежи и принцип работы

Варианты подсоединения вентилей, иных устройств арматурного вида и газовых приборов

При монтаже трубопроводной сети можно воспользоваться муфтовым, цапковым, фланцевым, сварным, штуцерным, стяжным или ниппельным соединением.

Фланцевое задействуется для решения задач присоединения вентиля или иного арматурного устройства к трубопроводу или резервуару при условии Ду>50 мм. Такой вид присоединения можно задействовать в широком диапазоне давлений и проходов, он является одним из наиболее надежных. Его достоинствами является значительная прочность и возможность неоднократно выполнять монтаж и демонтаж конструкции без потери качества. Есть и недостатки, к каковым относится большой вес и приводящее к нарушению герметичности ослабление затяжки в период длительной эксплуатации, что предполагает исправлять проблему в ходе технического обслуживания.

Муфтовым можно соединять оборудование с Ду=<65 мм. У используемых при соединении муфт внутренняя резьба. Для выполнения монтажа требуется шестигранный ключ.

У цапкового в отличие от муфтового наружная резьба.

Используя сварку, получают неразборное соединение высокой надежности и гарантированной герметичности. По причине недостатка, проявляющегося в сложности замены и ремонта арматуры, способ задействуется реже других.

В ниппельном варианте соединение тех или иных арматурных устройств к резервуару или трубопроводу осуществляют с использованием ниппеля, в штуцерном – штуцера.

В стяжном патрубки стягиваются с фланцами трубопровода с применением шпилек с гайками.

Материал для изготовления запорной арматуры

Устройства запорной арматуры в большинстве изготавливаются из антикоррозийной стали (нержавейка) или чугуна. Другой материал в изготовлении мало применяется, так как устройство контактирует с агрессивной средой: вода, масло, газ, пар, которые вызывают коррозию.

В пластиковых инженерных домовых сетях запорную арматуру изготавливают из пластмассы. Для изготовления оборудования кроме чугуна и нержавейки применяют сплав: сталь, чугун, бронза. Применяется для изготовления специального оборудования титан. Современные краны изготавливают из фарфора, бронзы и пластика.

Прокладка подземных газопроводов

Данный вид монтажа включает в себя прокладку газопровода под землей. Как правило, подобный монтаж требует заранее подготовленные вырытые траншеи. При этом следует учитывать глубину вырытого канала и проводки коммуникации согласно проекту, она должна быть не менее 0,8 м. При выборе месторасположения необходимо учитывать расстояние до зданий, сооружений и других коммуникаций (канализация, тепловая сеть). Нежелательно прокладывать подземный газопровод вблизи деревьев, поскольку их корневая система может затруднить его ремонт и эксплуатацию. При прокладке труб и сборки газового устройства таким способом следует учитывать следующие моменты:

Схема укладки подземного газопровода

промежуток между газопроводом и другими подземными коммуникациями должен быть не менее 0,2 м;
на участках пересечения с коммуникационными коллекторами газопроводные трубы нужно протягивать в футлярах;
газовая магистраль размещается выше других инженерных сетей;
футляры должны выводиться за пределы пересечения на расстояние не менее 0,2 м;
с помощью гидроизоляционных материалов обрабатываются концы футляров.

Виды бестраншейной прокладки труб

Другим способом подземного монтажа является бестраншейный вариант прокладки. Подобный вариант является наименее затратным. Преимущества бестраншейного способа прокладки газопровода в следующем:

яуменьшает финансовые затраты на устройство газопровода;
снижает время проведения монтажа.

Подземный способ прокладки газопровода является наиболее безопасным, однако реализация такого монтажа обходится дороже.

Складские площади для хранения трубной продукции и арматуры

Складские площади для хранения трубной продукции и арматуры необходимо изолировать от:

попадания влаги для упреждения появления коррозии;
мелких частиц, для того чтобы избежать механических повреждений;
перепадов атмосферного давления, которое может повлечь за собой износ прокладок;
ультрафиолетового излучения для сохранения целостности покрытия.

Больше о видах, типах, особенностях установки запорно-регулирующей арматуры для нефтегазовой промышленности можно узнать на ежегодной выставке «Нефтегаз».

Страны входящие в опекСовременные тенденции повышения рациональности нефтедобычиОбъекты локального мониторинга

Линзовый компенсатор

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).

Классификация арматуры для газопроводов

Все существующие разновидности газовой арматуры, в зависимости от ее назначения, можно разделить на:

запорную. Арматура, применяющаяся для периодических отключений отдельных участков газопровода, приборов, аппаратуры. К этому виду относятся газовые краны, вентили задвижки;
предохранительную. Служащую для предупреждения риска повышения давления газа больше установленных норм. К этой разновидности арматуры относится сбросной предохранительный клапан;
регулирующую. Предназначенную для изменения и поддержания в заданных пределах давления. Это заслонки, шибера и пр.;
обратного действия. Для предотвращения изменения направления движения газа;
аварийную и отсечную. Для быстрого автопрекращения движения газа по направлению к аварийному участку в случае нарушения заданного режима. К этой разновидности относится запорно-предохранительный клапан;
конденсатоотводящую. Ту, которая удаляет в автоматическом режиме конденсат, накапливающийся в конденсато-сборниках и на нижних участках трубопроводных сетей;
контрольную. Определяет давление проходимой массы, температуру и пр.

По способу управления арматура может быть двух типов: управляемая и автоматическая. Первая приводится в действие ручными манипуляциями или при помощи привода: пневматического, гидравлического, электромагнитного, электрического.

Процесс управления вручную отличается приложением больших усилий и потерей времени. Гораздо чаще устанавливается привод и сохраняется возможность аварийного управления на случай возникновения аварий. А вторая действует при помощи устройств автосрабатывания.

Фланцевое соединение газопроводов используется на переходах с подводного или подземного участка на наземный. Такой тип соединений помогает в борьбе с электрохимической коррозией

По способу подсоединения оборудование и любая арматура для систем газоснабжения бывают:

фланцевые – применяющиеся для арматуры с проходом для среды больше 50 мм. Присоединение к трубам осуществляется посредством свинчивания фланцев. Основное преимущество такого соединения – возможность многократных переустановок, большая прочность и надежность. Также можно отметить универсальную применяемость. В качестве недостатка выделяют только большую массу и крупные габариты таких деталей;
муфтовые – используются для присоединения оборудования имеющего проход 65 мм и меньше. Подсоединение производится при помощи муфт с резьбой расположенной изнутри. Недостаток муфтовых соединений в том, что резьба постепенно стирается;
цапковые с нарезанной наружной резьбой. Одно устройство ввинчивается при помощи резьбы в другое устройство;
сварочные – это редко применяющиеся на сегодняшний день неразборные соединения. Плюсы этого способа – надежная герметичность и сведение к минимуму обслуживающих мероприятий. К недостаткам можно отнести возникающую при необходимости ремонта сложность демонтажа соединения, когда участок газопровода просто срезается;
ниппельные – присоединение арматуры производится при помощи ниппеля;
стяжные – патрубки соединяются с фланцами труб шпильками с гайками, которые располагаются вдоль арматуры;
штуцерные – присоединение арматуры производится при помощи штуцера, накидной гайки и уплотнительных колец. Это надежный метод соединения с возможностью демонтажа.

Кроме перечисленных выше, существуют и другие способы соединения газовой арматуры, но используются они, не так часто.

Фильтр газовый фланцевый необходим для очистки газовой среды от пыли и примесей, благодаря чему повышается срок эксплуатации и надежность функционирования газовых приборов

Также не стоит забывать, что от качества выполненного соединения будет зависеть функциональность трубопровода и надежность всей газораспределительной системы.

Основы установки запорно-регулирующей аппаратуры

Ни один трубопровод не может полноценно функционировать без запорной аппаратуры. Вследствие того что существует несколько ее разновидностей, установка одной из них существенно отличается от монтажа других устройств и должна осуществляться только специалистами с применением специализированного оборудования.

Работоспособность, долговечность и безопасность трубопровода зависят от того, насколько квалифицированно были проведены работы по монтажу.

Соединение арматуры с трубопроводом производится:

муфтами с внутренней резьбой;
цапками на наружном уплотнителе;
ниппелями;
фланцами;
сваркой.

Сварка – самый надёжный способ взаимного скрепления элементов трубопровода и единственный, который подходит для транспортировки сред высокого давления.

Соединение при помощи фланцев, плоских колец или дисков из легированной стали, закрепляющихся болтами к концам деталей, которые необходимо закрепить, также, позволяет обеспечить необходимый показатель герметичности. Производители запорной арматуры предоставляют гарантию на свою продукцию, проводя тесты на непроницаемость и прочность деталей, их соответствие техническим требованиям.

Правила при монтаже запорно-регулирующей арматуры

Есть несколько важных правил, которые следует соблюдать при выполнении монтажа запорно-регулирующей арматуры:

1. Обязательная очистка трубопровода. После транспортировки деталей их необходимо обработать вручную или воздействуя воздухом, паром или водой. При проведении сварки также нужно регулярно осматривать трубу на предмет загрязнений, чтобы образовавшаяся окалина не повредила герметичности.

2. Проверка фланцев на предмет наличия неровностей. Гладкая поверхность детали не должна быть поцарапана или иметь другие ярко выраженные дефекты.

3. Следует избегать монтажа запорной арматуры на участках с неравномерным рельефом. Если механизм будет находиться не на прямом отрезке трубопровода, напряжение, возникающее в местах изгиба, повлияет на герметичность и спровоцирует протечки.

4. Экранирование от скачков давления, возникающих при гидравлическом ударе, который может повредить или вывести из строя всю систему, включая и арматуру, проводится путем установки обратного клапана для обеспечения стабильного потока.