регулятор давления газа для частного дома
Новое поколение домовых регуляторов давления газа для повышения безопасности и комфортности газоснабжения.
(по материалам доклада на научной конференции по трубопроводной арматуре 28.10.2015 г.)
Бесперебойное и безопасное газоснабжение потребителей – приоритетная задача в работе любой газораспределительной организации, и ее успешное решение в первую очередь зависит от качества эксплуатируемого оборудовании.
Традиционной для России схемой газоснабжения небольших населенных пунктов является установка единого газораспределительного пункта (ГРП) с подачей потребителям газа низкого давления (рис. 1). Учитывая, что бытовое газопотребляющее оборудование (ГПО) рассчитано на входное давление газа 20 мбар, поселковые ГРП настраиваются, как правило, на несколько большее выходное давление, порядка 30 мбар. Однако, в связи с гидравлическими потерями по длине поселковой газораспределительной сети, зависящими от расхода газа по трубопроводам и их диаметра, давление газа на входе в ГПО потребителей существенно отличается: у расположенных вблизи ГРП превышает требуемое, а у удаленных – существенно меньше.
Рис. 1 Традиционная схема газоснабжения
Ситуация становится особенно критичной в периоды максимального газопотребления в зимний период. При этом, как показывает практика, давление на входе в ГПО самых удаленных от ГРП потребителей может снижаться до 12…15 мбар, что приводит к неэффективной работе или даже отказам в работе газовых котлов, другого ГПО. Чтобы избежать этого газоснабжающие организации вынуждены в данный период повышать давление до 35…40 мбар (иногда и более). Однако это, в свою очередь, чревато аварийным повышением давления на входе в ГПО близлежащих к ГРП потребителей. И, конечно, в данной ситуации и говорить не приходится о расширении действующей газораспределительной сети, подключении к ней новых потребителей или увеличении лимитов потребления газа существующим.
Оно заключается в повышении давления на выходе уже существующих поселковых (ГРП) с нынешних 30 мбар до, 50…200 мбар, с одновременной установкой на газовых вводах в дома потребителей недорогих, компактных и надежных стабилизаторов давления газа, обеспечивающих стабильное давление на уровне 20 мбар на входе в газопотребляющее оборудование (котлы, плиты и водонагреватели). Схема такой газораспределительной сети представлена на рис. 2. Примером такого устройства является стабилизатор давления газа ERG-M фирмы ESKA VALVE. На рис. 3 представлены фотографии и конструктивная схема стабилизатора.
Рис. 2 Схема газоснабжения с применением стабилизаторов давления газа
Рис. 3 Конструктивная схема стабилизатора давления газа ERG-M фирмы ESKA VALVE
Применение данной технологии позволяет при минимальных затратах (стоимость стабилизатора ERG-M не превышает 2000 руб.) и сохранении существующей газораспределительной сети в населенном пункте (как правило, требуется только перенастройка регулятора давления и предохранительных клапанов в составе поселкового ГРП) существенно (на 15-25% и более) увеличить количество подключенных потребителей и допустимый объем газа, отбираемый соответствующими абонентами (например, при увеличении мощности отопительного оборудования), при одновременно повышение эффективности и безопасности работы указанного ГПО. Кроме того, указанные стабилизаторы давления (по крайней мере, при повышении давления на выходе ГРП до 50 мбар) могут быть размещены внутри отапливаемого помещения домовой котельной, что позволяет избежать возможных проблем с обмерзанием проточной части и снижением эластичности мембраны чувствительного элемента стабилизаторов в зимний период (хотя изделия работоспособны при температуре окружающего воздуха до минус 40 0 С и могут устанавливаться снаружи дома). К тому же, лучшие образцы таких стабилизаторов давления газа (в частности, упомянутые стабилизаторы давления ERG-M) имеют в своем составе встроенный предохранительно-запорный клапан, прекращающий подачу газа в случае повреждения выходного газопровода. Тем самым существенно повышается безопасность эксплуатации газифицированного дома.
Особую ценность данный вариант модернизации поселковых газораспределительных сетей приобретает в непростой экономической ситуации настоящего времени, в условиях недофинансирования как газовой отрасли, так и региональных бюджетов. В целом ряде статей в ведущих отраслевых изданиях, таких как «Газ России», «Трубопроводная Арматура И Оборудование (ТПА)» и других, было наглядно показано, что срок окупаемости такого проекта не превышает 1…1,5 лет. А в случае подключения дополнительных потребителей он вообще может быть полностью реализован за счет инвесторов. Причем, затраты последних будут в разы меньше, чем в случае строительства нового газопровода!
В то же время новые газораспределительные системы, особенно для подачи газа к объектам расположенным на определенном удалении друг от друга (например, к большим и средним коттеджам в составе коттеджного поселка), экономически целесообразнее создавать с подачей потребителям среднего давления (0,3-0,6 МПа), с последующим его редуцированием до требуемого значения (20 мбар) домовыми газовыми регуляторами, устанавливаемыми, в отдельно стоящих ГРП или закрепляемых непосредственно на внешней стене объекта [3]. Такие регуляторы давления, в частности двухступенчатый регулятор давления газа ERG-S (рис. 4) фирмы ESKA VALVE, кроме выполнения основной функции – поддержания стабильного давления газа на входе газопотребляющего оборудования, обеспечивают защиту от аварийного повышения входного и выходного давления газа, а также, как и стабилизаторы ERG-M, перекрытие подачи газа в случае падения выходного давления при повреждении внутридомового газопровода.
Рис. 4 Регулятор давления газа ERG-S фирмы ESKA VALVE
Конструктивная схема регулятора давления ERG-S представлена на рис. 5.
Рис. 5. Регулятор давления газа ERG-S фирмы ESKA VALVE
Регулятор является двухступенчатым, имеет входную А, промежуточную Б и выходную В камеры и обеспечивает стабильное давление газа на входе в домовое ГПО во всем необходимом диапазоне расходов. Устойчиво работает при временных перерывах подачи газа в ГПО, например, в газовый котел с импульсным режимом горения. Безопасность работы дополнительно гарантируется наличием встроенных предохранительно-запорного клапана (ПЗК) 3 (с фиксатором 4, мембранным узлом 5 и клапаном 6) и предохранительно-сбросного клапана (ПСК) 15, смонтированного на рабочей мембране 12 2-й ступени редуцирования.
За счет этого обеспечивается защита газовой линии «после себя» в случаях аварийного повышения выходного давления или его понижения (например, разрыва выходного газопровода), автоматически прекращая в указанных случаях подачу газа через регулятор. Дальнейшее возобновление подачи газа производится вручную, представителями специализированных организаций, после устранения причин аварии.
На рис. 6 представлены фотографии индивидуальных ГРП со встроенными домовыми регуляторами давления газа.
Рис. 6. Индивидуальные ГРП со встроенными домовыми регуляторами газа
До недавнего времени практическое применение представленных технических решений сдерживалось, прежде всего, наличием недорогих и высоконадежных домовых стабилизаторов и регуляторов давления газа, работоспособных в характерных для регионов России климатических условиях на реальном природном газе подаваемом потребителям,. зачастую недостаточно осушенном и загрязненном (в т.ч. продуктами коррозии трубопроводов, фрагментами смазки устаревшей трубопроводной арматуры (ТПА) и т.д). Ведь в случае значительного количества отказов газоремонтные службы каждого поселка должны были заменять или ремонтировать не один общий регулятор ГРП, а десятки и сотни домовых, что делало применение данных схем практически невозможным.
Однако за последние годы ситуация радикально изменилась:
Таким образом, в настоящее время в России полностью сформированы объективные предпосылки для широкого внедрения представленных выше прогрессивных технологий газораспределения, с использованием домовых регуляторов давления газа.
 |  |
Рис. 7 Домовые регуляторы давления газа серии M2R
К сожалению, более широкое применение современных систем газораспределения с использованием представленного оборудования, обеспечивающих не только существенное повышение комфортности и безопасности газоснабжения, но и резкое снижение затрат на их создание, в значительной степени сдерживается противоречивостью действующих нормативных актов и определенным правовым вакуумом, особенно в части, касающейся газоснабжения индивидуальных жилых домов и объектов ЖКХ (см. также статью [5].
Так что: круг замкнулся? Оказывается, нет. Этим же письмом «Гипрониигаз» сообщает, что, согласно его мнению, «использование Ваших приборов, при отступлении от требований технического регламента о безопасности сетей газораспределения и газопотребления, возможно при разработке для конкретного объекта специальных технических условий согласно статьи 6, части 8 Федерального закона № 384-ФЗ». Другими словами: надо бы попробовать! Вопрос только в том, кто такие ТУ разработает и кто возьмет на себя смелость их утвердить… И это только один пример! А в результате тормозится внедрение высоко эффективных технологий и перспективного оборудования.
При этом «Гипрониигаз», этим же письмом, со ссылкой на Приложение 1 к Техническому регламенту о безопасности сетей газораспределения и газопотребления, утвержденному в 2010 г., все же оговаривает максимально допустимую величину давления в сетях низкого давления – 0,005 МПа или 50 мбар. Тоже неплохо! Это позволяет, возвращаясь к представленному примеру модернизации существующей газораспределительной сети, увеличить ее пропускную способность, путем установки в домах потребителей стабилизаторов давления, в 1,5-2 раза. Плюс обеспечение стабильного давления на входе в ГПО у всех потребителей. Но надо четко понимать, что потенциальные возможности предлагаемого оборудования в этом случае сильно недоиспользуются. Или требуется их размещение вне дома, на улице. А это, соответственно, существенное удорожание проектов (установка стабилизаторов в шкафы для обеспечения вандалостойкости) и более тяжелые условия эксплуатации. В общем, сами создаем себе трудности, а потом мужественно их преодолеваем! И все только из-за несогласованности позиций ведомств и разрабатываемых ими документов!
Поэтому совершенствованию нормативно-правовой базы в данной области необходимо уделять самое пристальное внимание. И без поддержки органов государственной власти здесь, по-видимому, не обойтись!
Резюмируя изложенное, можно сформулировать следующие выводы:
Литература:
Регуляторы давления газа
Регулятор давления газа служит для понижения давления насыщенных паров сжиженных углеводородных газов (СУГ) или магистрального газа и поддержания его на уровне, требуемом для работы промышленного и бытового оборудования независимо от давления на входе.
Для насыщенных паров пропан-бутановой смеси, применяемой в стационарных комплексах автономного газоснабжения, этот параметр зависит от пропорции содержания этих газов и температуры окружающего воздуха — в жаркую погоду его значение может доходить до десяти бар. А для чистого пропана, которым чаще наполняют переносные баллоны, — достигать пятнадцати и более бар. Но рабочий диапазон различного газоиспользующего оборудования — всего от 20 до 80 миллибар. Следовательно, газовые редукторы для СУГ должны быть способными снизить его как минимум в 500 раз!
Типы регуляторов давления
Достичь таких показателей технически очень сложно, еще более сложно — удерживать заданные выходные параметры при их изменениях на входе. Поэтому редуцирование обычно осуществляют в два этапа. На первом этапе давление понижается до среднего уровня, от десятых долей бара до нескольких бар, а на втором — до окончательного значения. При этом регуляторы первой и второй ступени могут как совмещаться в одном двухступенчатом приборе, так и представлять собой самостоятельные устройства, разнесенные по разным точкам, на которых установлено газовое оборудование.
Двухступенчатые регуляторы давления
Двухступенчатые регуляторы давления газа компактны, недороги, а обе их ступени идеально подобраны по параметрам и не требуют дополнительного согласования и настройки. Их используют при автономном газоснабжении, когда емкости со сжиженным пропан-бутаном и потребители находятся в непосредственной близости друг от друга.
Простейшим примером такой системы может служить переносной баллон с установленным прямо на нем редуктором и бытовая кухонная плита. Более сложные примеры с двухступенчатым регулятором включают газобаллонную установку или небольшой газгольдер и способны обеспечить газом частный дом или производственное помещение.
Системы с разделенным редуцированием давления
Разделенное двухступенчатое понижение давления паров СУГ применяют на промышленных предприятиях, в сельскохозяйственных и складских комплексах или на частных загородных участках большой площади, где газовые резервуары и газоиспользующее оборудование расположены на значительном расстоянии.
Выбор такого варианта обеспечения газоснабжения объекта обусловлен тем, что пропускная способность газопровода пропорциональна плотности транспортируемого газа, а более высокое давление позволяет применять трубы меньшего сечения. Как правило, в таких проектах используют не наземные стальные трубопроводы, загромождающие территорию, а гибкие полимерные трубы, помещаемые в траншеи. Они легко режутся ручным инструментом, герметично соединяются специальными термоусадочными муфтами и не подвержены коррозии.
Регулятор давления первой ступени, понижающий его до среднего уровня, устанавливают рядом с газгольдером или в его горловину, а газовые редукторы второй ступени, которых может быть несколько, располагают в непосредственной близости от газопотребляющего оборудования. При этом регуляторы первой и второй ступени должны быть согласованы по промежуточному значению и суммарной производительности.
Предохранительные клапаны
При изменениях давления на входе, связанных с колебаниями температуры или сбоями оборудования, его значение может выйти за допустимые пределы. Это способно привести не только к выходу из строя газоиспользующих приборов, но и к разгерметизации всей системы автономного газоснабжения, утечке газа и созданию пожаро- и взрывоопасной ситуации. Для обеспечения безопасной работы системы газоснабжения газовые редукторы комплектуются встроенными автоматически срабатывающими защитными устройствами — предохранительными сбросными клапанами (ПСК) и предохранительными запорными элементами (ПЗК).
Предохранительные сбросные клапаны — простые и надежные механические устройства, срабатывающие практически мгновенно при превышении допустимого значения давления (OPSO). При их открытии газ сбрасывается в атмосферу и давление в системе падает. Если его выброс оказывается незначительным, это не создает особых проблем, но при длительном открытии и отсутствии движения воздуха концентрация пропана или бутана может достичь опасного значения. Поэтому сбросные клапаны используют в системах, где объем газа изначально невелик, либо совместно с другими защитными устройствами, в частности, с предохранительными запорными клапанами.
Предохранительные запорные клапаны (ПЗК), устанавливаемые в газовые редукторы, при возникновении нештатных ситуаций перекрывают подачу газа из газгольдера или газопровода в систему. Существуют автоматические запорные устройства, срабатывающие не только при повышенном (OPSO), но и при пониженном давлении (UPSO). Запорные клапаны не сбрасывают газ в атмосферу, но они работают медленнее сбросных и сами по себе не всегда обеспечивают оперативную защиту. Поэтому в газовых редукторах ПЗК обычно используют совместно со сбросными предохранительными клапанами, берущими на себя «первый удар».
Купить регулятор давления газа (газовый редуктор)
Купить регулятор давления газа вы можете, сделав заказ в нашем интернет-магазине. настоящее время на российском рынке представлен целый ряд газовых регуляторов разных марок и производителей: GOK, RegO, SRG (Rotarex), Coprim, Madas, Pietro Fiorentini, FUJIKOH, большинство из которых есть и у нас. Чтобы подобрать регулятор давления газа, который оптимально соответствует вашим требованиям, посмотрите наш каталог или свяжитесь с нашими консультантами.
Как взвести (запустить в работу) газовый домовой регулятор давления
Как взвести (запустить в работу) газовый домовой регулятор давления?
Принцип действия, для всех домовых регуляторов, в общем-то один и тот же, главное включить логику. В принципе, особо можно не переживать и вызвать аварийную газовую службу, чьи специалисты приедут и запустят Ваш регулятор в работу. Но когда не хватает свободных машин, а Ваш дом находится за городом (да и в городе),- ожидание может порядком затянуться, а в лютый мороз без газа (а значит и без отопления, горячей воды) сидеть ох как не хочется. Как сразу определить, что газ отсутствует именно от сработки ПЗК регулятора? — никак. Но проверить, как минимум не сложно. Идем на улицу к нашему регулятору и смотрим на него. Снимаем кожух, он открывается ключом обычно снизу, бывает с боку.
На самом устройстве есть такая бронзовая кнопка и рядом, примерно такой же по размерам, пластмассовый колпачек (не путать с крышкой регулятора) — смотрим рисунок » Пуск в работу домового регулятора давления (РДГД, FE и др.)» Что нужно сделать чтобы запустить домой газовый регулятор давления?
1. Сначала откручиваем колпачек, показанный на рисунке стрелкой.
2. Плавно нажимаем бронзовую кнопку.
3. Не отпуская кнопку, второй рукой тянем на себя бронзовую фишку, в виде гриба, которая скрывалась под черным колпачком. Слышим характерный звук, как будто что-то пшикнуло (- как могу так и объясняю, ) — это поидее регулятор взвелся.
4. Медленно отпускаем, все это время нажатую, бронзовую кнопку.
5. Так же медленно отпускаем бронзовую фишку, после чего идем в дом и проверяем пошел ли газ.
6. Если газ пошел, идем на улицу и закручиваем колпачек на место.
Бывает такая ситуация, что вроде как регулятор взводится, и звук характерный есть (иногда можно и не почувствовать), а вот бронзовая фишка не фиксируется — классые же у нас делают регуляторы. Что делаем в данном случае: Идем в дом, открываем любую горелку на газовой плите на малое пламя и повторяем вышеперечисленные действия 1-6 (не забываем, сразу после взведения регулятора и проверки наличия газа, закрыть горелку на плите). Бояться с открытой горелкой газ запускать особо не стоит. За 5 минут кухню не загазуете до взрыво-пожаро опасной концентрации. Так, слегка будет попахивать газком (адерантом, если быть точным). Если же и эти действия не помогли и газ не пошел — то дело не в регуляторе, тут вы сами ничего не сделаете. А если регулятор через небольшой промежуток времени опять сработал, то в регуляторе, скорее всего, образовался лед (при минусовой температуре наружного воздуха), который нужно достать. В этом случае, как временный вариант, можно погреть регулятор, верхнюю тарелочку, там где крышка (см. рисунок) — главное не перестараться, чтобы крышка не расплавилась, — например феном, если и это для запуска регулятора не помогло — то регулятор вышел из строя (что встречается не так уж часто). Но и в том и в другом случае, даже если после отогрева газ начал поступать, — в удобное время, только не затягивайте, вызывайте специалистов, приедут — помогут.
Домовые регуляторы давления газа для российских условий эксплуатации
Конкретный пример – массовый выход из строя домовых регуляторов давления газа, установленных у потребителей газа Московской области зимой 2016-2017 г.г. из-за проблем, связанных с работоспособностью указанных изделий при низких температурах. Причем, произошло это в период новогодних каникул, что усугубило ситуацию. Как следствие, наше предприятие в первые рабочие дни текущего года испытало ажиотажный спрос на поставляемые нами домовые регуляторы ERG-S производства турецкой фирмы ESKA VALVE и РС-КД (Рис. 1) предприятия СП «ТермоБрест», РБ, специально адаптированные для работы в российских условиях, при температурах окружающего воздуха до минус 40 о С.
Рис. 1 Бытовой регулятор-стабилизатор давления РС-10 КД
В регуляторах серии РС применены передовые инновационные решения, современные конструктивные материалы и смазки, обеспечивающие безотказную работу изделий во всем диапазоне рабочих давлений расходов и температур.
Нарушения в работе газовых систем и непосредственно регуляторов давления чаще всего происходят зимой при экстремально низких температурах. Особенно подвержены их влиянию мембраны, резиновые и пластиковые детали, эластичность которых в указанных условиях значительно снижается, что может привести не только к увеличению погрешности измерения и срабатыванию ПЗК и ПСК, но и к разрушению указанных деталей и мембран, с серьезными аварийными последствиями. Кроме того, конденсация и последующее замерзание содержащейся в недостаточно осушенном газе влаги может привести к примерзанию мембраны и прекращению регулирования, а также к обмерзанию резиновых уплотнений и потере герметичности основного и предохранительных клапанов регулятора.
Именно поэтому при отработке конструкции бытового регулятора серии РС производства СП «ТермоБрест» особое внимание было уделено обеспечению работоспособности регуляторов при низких температурах, основой которого является обеспечение необходимого качества мембран. Для оценки их работоспособности была использована камера холода «СубЗеро 71». В качестве объектов сравнения были выбраны образцы достаточно широко применяемых на рынке РФ одного турецкого и двух итальянских производителей. Все сравниваемые регуляторы имеют конструктивное подобие.
Кроме отмеченных выше проблем с эксплуатацией газового оборудования при наличии в газопроводе сконденсированной влаги, усугубляющихся при низких температурах, когда вода превращается в лед, серьезно влияют на надежность его работы и, в первую очередь, регуляторов давления и газовых клапанов коррозия внутренних стенок газопровода, а также наличие в газе механических примесей (песка, окалины и т.д.), что приводит к потере герметичности клапанов безопасности и даже полному выходу из строя регуляторов давления. На фото (Рис. 6 и 7) представлены полости вышедшего из строя регулятора давления газа, покрытые песком в результате эксплуатации на грязном газе.
Рис. 6 Песок и грязь на затворе ПЗК регулятора
Рис. 7 Песок внутри регулятора
Для очистки газа от грязи и конденсата рекомендуется устанавливать перед регуляторами давления газовые фильтры, например, серии ФН, с конденсатоотводом производства СП «ТермоБрест» ООО, который обеспечивают задержку конденсата и очистку газа, при этом конденсат оседает на дне фильтра. Для периодического слива накопившегося конденсата в фильтре имеется сливное отверстие, закрытое заглушкой, при этом демонтировать фильтр не нужно. Фильтры с конденсатоотводом прошли испытания в сезон зимы 2016-2017 г. в Подмосковье и показали высокую эффективность.
Фильтры производятся для всех типоразмеров регуляторов давления. Степень фильтрации может быть изменена в соответствии с требованиями заказчика.
Вариант шкафного газорегуляторного пункта (ГРП) с домовым регулятором давления газа РС-10 КД и фильтром ФН, обеспечивающего длительную надежную работу в реальных условиях эксплуатации представлен на рис. 8. Он состоит из металлического корпуса и обвязки, состоящей из запорной арматуры, регулятора давления газа РС-КД и фильтра газового ФН производства СП «ТермоБрест» ООО, а также кнопочного крана VE-РАСКО с манометром.
На основании изложенного можно сделать следующие выводы:
Постоянное расширение номенклатуры, совершенствование конструкции и качества, сочетание развитой торговой сети с поставками продукции, обладающей наилучшим соотношением «цена/качество» позволяют СП «ТермоБрест» ООО и ООО «НПФ «РАСКО» сохранять ведущее положение на рынке газового оборудования, обеспечивая отечественным потребителям возможность применения качественной продукции мирового уровня, разработанной и производимой с учетом многолетнего опыта эксплуатации в российских условиях и новейших технологий. Широкое внедрение предлагаемых технических решений, несомненно, позволит значительно повысить надежность и безопасность работы газораспределительных сетей.
(по материалам доклада на конференции «Разработка и производство импортозамещающей арматуры для ТЭС, нефтегазовой и нефтехимической отраслей промышленности: проблемы и пути решения»)