Здание ГРП имеет 4 отдельных помещения (рис. 8.1) [10] :
· основное помещение 2, где размещается все газо-регулирующее оборудование;
· помещение 3 для контрольно-измерительных приборов;
· помещение 4 для отопительного оборудования с газовым котлом;
· помещение 1 для вводного и выводного газопровода и ручного регулирования давления газа.
В типовом ГРП, изображенном на рис. 8.1 [10] , можно выделить следующие узлы:
· узел ввода-вывода газа с байпасом 7 для ручного регулирования давления газа после ГРП;
· узел механической очистки газа с фильтром 1;
· узел регулирования давления газа с регулятором 2 и предохранительно-запорным клапаном 3;
· узел измерения расхода газа с диафрагмой 6 или счётчиком газа.
В помещении для контрольно-измерительных приборов размещаются самопишущие манометры, измеряющие давление газа до и после ГРП, расходомер газа, дифманометр, измеряющий перепад давления на фильтре. В основном помещении ГРП устанавливаются показывающие манометры, измеряющие давление газа до и после ГРП; термометры расширения, измеряющие температуру газа на вводе газа в ГРП и после узла измерения расхода газа.
Аксонометрическая схема газопроводов ГРП изображена на рис. 8.2. [ ] На схеме в условных изображениях в соответствии с ГОСТ 21.609-83 показаны трубопроводы, запорная арматура, регуляторы (2), предохранительно-запорные клапана (З), фильтр (1), гидроэатвор (5), свечи для сброса газа в атмосферу (10,9,8), диафрагма (6) и байпас (7).
Газопровод от городской сети среднего или высокого давления подходит к ГРП под землёй. Пройдя фундамент, газопровод поднимается в помещение (1). Аналогично отводится газ из ГРП. На вводе и выводе газа в ГРП на газопроводе устанавливается изолирующие фланцы (11).
Газ высокого иди среднего давления проходит в ГРП очистку от механических примесей в фильтре (1). После фильтра газ направляется к линии регулирования. Здесь давление газа снижается до необходимого и поддерживается постоянным с помощью регулятора (2). Предохранительно-запорный клапан (3) закрывает линию регулирования в случаях повышения и понижения давления газа после регулятора более допустимых пределов. Верхний предел срабатывания клапана составляет 120 % от давления, поддерживаемого регулятором давления. Нижний предел настройки клапана для газопроводов низкого давления составляет 300 - 3000 Па; для газопроводов среднего давления - 0,003 - 0,03 МПа.
Предохранительно-сбросной клапан (ПСК) (4) защищает газовую сеть после ГРП от кратковременного повышения давления в пределах 110 % от величины давления, поддерживаемого регулятором давления. При срабатывании ПСК избыток газа выбрасывается в атмосферу через газопровод безопасности (9).
В помещении ГРП необходимо поддерживать положительную температуру воздуха не менее 10 °С. Для этого ГРП оборудуется местной системой отопления или подключается к системе отопления одного из ближайших зданий.
Для вентиляции ГРП на крыше устанавливается дефлектор, обеспечивающий трёхкратный воздухообмен в основном помещении ГРП. Входная дверь в основное помещение ГРП в нижней её части должна иметь щели для прохода воздуха.
Освещение ГРП чаще всего выполняется наружным путем установки источников направленного света на окнах ГРП. Можно выполнять освещение ГРП во взрывобезопасном исполнении. В любом случае включение освещения ГРП должно осуществляться снаружи.
Возле здания ГРП оборудуется грозозащита и заземляющий контур.
9.2 Газорегуляторные установки.
Газорегуляторные установки (ГРУ) по своим задачам и принципу работы не отличаются от ГРП. Основное их отличие от ГРП заключается в том, что ГРУ можно размещать непосредственно в тех помещениях, где используется газ, или где-то рядом, обеспечивая свободный доступ к ГРУ. Отдельных зданий для ГРУ не строят. ГРУ обносят заградительной сеткой и вывешивают возле ее предупредительные плакаты. ГРУ, как правило, сооружаются в производственных цехах, в котельных, у коммунально-бытовых потребителей газа. ГРУ могут выполняться в металлических шкафах, которые укрепляются на наружных стенах производственных зданий. Правила размещения ГРУ регламентируются СНиП [2].
На рис. 8.3 [10] изображена аксонометрическая схема типового ГРУ. Здесь приняты следующие обозначения :
1. фильтр для механической очистки газа;
2. стальные задвижки;
3. предохранительно-запорный клапан;
4. регулятор давления;
5.6.чугунные задвижки;
7. предохранительно-сбросной клапан;
8. расходомер газа;
9. самопишущие манометры;
10. показывающие манометры;
11. дифференциальный манометр на фильтре;
12. термометры расширения;
13. футляры;
14. диафрагма;
15. стальные вентили;
16. трехходовые краны;
17. пробковые краны на импульсных линиях;
18.19. пробковые краны.
К помещению, где расположено ГРУ, с точки зрения вентиляции и освещения предъявляются те же требования, что и для ГРП.
10. Выбор оборудования газорегуляторных пунктов и установок.
Выбор оборудования ГРП и ГРУ начинается с определения типа регулятора давления газа. После выбора регулятора давления определяются типы предохранительно-запорных и предохранительно-сбросных клапанов. Далее подбирается фильтр для очистки газа, а затем запорная арматура и контрольно-измерительные приборы.
10.1 Выбор регулятора давления.
Регулятор давления должен обеспечивать пропуск через ГРП необходимого кол-во газа и поддерживать постоянное давление его независимо от расхода.
Расчётное уравнение для определения пропускной способности регулятора давления выбираются в зависимости от характера истечения газа через регулирующий орган.
При докритическом истечении, когда скорость газа при проходе через клапан регулятора не превышает скорость звука, расчётное уравнение записывается в виде
VР = 5260 •K V•e •Ö DP • P1 / rО•T • Z
При сверх критическом давлении, когда скорость газа в клапане регулятора давления превышает скорость звука, расчётное уравнение имеет вид:
VР = 5260 •K V•e КР•P1 • Ö (DP / P1) КР/ rО•T • Z
В формулах:
KV- коэффициент пропускной способности регулятора давления;
e- коэффициент, учитывающий неточность исходной модели для уравнений;
e = 1 - 0,46 • (DP / P1)
eКР = 1 - 0,46 • (DP / P1) КР
DP - перепад давлений в линии регулирования, МПа:
DP = P1 - P2 - DP КР, (МПа),
где P1 - абсолютное давление газа перед ГРП или ГРУ, МПа;
P2 - абсолютное давление газа после ГРП или ГРУ, МПа;
P 1 = 0,15 + 0,1 = 0,25(МПа),
P 2 = 0,005 + 0,1 = 0,105 (МПа),
DP - потери давлении газа в линии регулирования, обычно равные 0,007 МПа;
(DP / P1) КР = 0,5
eКР = 1 - 0,46 • 0,5 = 0,77
rО = 0,73 -плотность газа при нормальном давлении, кг/м3;
Т - абсолютная температура газа равная 283 К;
Z - коэффициент, учитывающий отклонение свойств газа от свойств идеального газа (при Р1 £ 1,2 МПа Z = 1).
Расчётный расход VР должен быть больше оптимального расхода газа через ГРП на 15,20%, то есть:
VР = (1,15 ¸ 1,2) •V ОПТ (м3/ч.),
VР = 1,2 • 1883,52 = 2260,224 (м3/ч.),
Определить режим истечения газа через клапан регулятора можно по соотношению
Р2 / Р1 = 0,105 / 0,25 = 0,42
Если Р2 / Р1 ³ 0,5 , то течение газа будет докритическим и поэтому следует применять уравнение первое.
)