Газовая арматура – разнообразные устройства для газового снабжения

1 Назначение и виды газовых устройств и арматуры

Газовая арматура и оборудование предназначены для применения на трубопроводах систем транспортировки и снабжения, а также распределения голубого топлива. При помощи этих устройств и механизмов осуществляют включение и отключение подачи, изменение количества, направления или давления газового потока. Вся арматура характеризуется следующими главными параметрами:

• номинальным (условным) давлением;
• номинальным диаметром (условным проходом).

Под первой характеристикой понимают максимальное давление при температуре 20 °С, обеспечивающее длительную службу различных соединений арматуры (оборудования) и трубопровода. Под условным проходом (Ду или DN) понимают характеристику, используемую в трубопроводных системах, сетях в качестве параметра соединяемых частей.

По назначению арматуру для газовых систем делят на нижеследующие виды:

• Арматура запорная – для периодических отключений аппаратуры и приборов, а также отдельных участков газового трубопровода от других его частей. В этом качестве используют вентили, краны и задвижки.
• Регулирующая – для изменения и поддержания давления в заданных пределах. К ней относят заслонки, шибера и тому подобное.
• Предохранительная – используется для предупреждения повышения газового давления сверх допустимого значения. Это сбросной предохранительный клапан.
• Отсечная и аварийная – для быстрого автоматического отключения различных газовых аппаратов, приборов, а также трубопроводов, где нарушен заданный режим их работы. Например запорно-предохранительный клапан.
• Обратного действия – предотвращает движение газового потока в обратном направлении.
• Конденсатоотводящая – автоматически удаляет конденсат, накапливающийся в конденсатосборниках и нижних точках трубопроводных сетей.

Производят арматуру из различных материалов. По тому из чего изготовлен корпус обозначают следующим образом:

• из стали:
  • углеродистой – с;
  • нержавеющей – нж;
  • легированной – лс;
• чугуна:
  • серого – ч;
  • ковкого – кч;
• бронзы, латуни – Б;
• пластмассы (за исключением винипласта) – п;
• винипласта – вп.

2 Способы подсоединения газовых устройств и арматуры

Существуют следующие способы присоединения:

• С помощью фланцев – применяется для арматуры, условный проход которой более 50 мм. Присоединение к емкости или трубопроводу производят с помощью фланцев. Главное преимущество – возможность многократных установок и демонтажа, а также большая прочность, надежность и применяемость для очень широкого диапазона проходов и давлений. Недостатки: большие масса и габариты, со временем не исключена возможность ослабления затяжки с последующей потерей герметичности.
• Муфтовое соединение – для оборудования с проходом 65 мм и меньше. Подсоединение осуществляют с помощью муфт, имеющих внутреннюю резьбу, используют шестигранный ключ.
• Цапковое с наружной резьбой. Аппарат (например, кран) ввинчивается с помощью резьбы непосредственно в корпус другого прибора или устройства.
• Посредством сварки – используется редко, неразборный вид соединения. Преимущества – надежная и полная герметичность, минимум обслуживания. К недостаткам относят повышенную сложность замены и монтажа арматуры.
• Ниппельное – присоединение к емкости или трубопроводу производят при помощи ниппеля.
• Штуцерное – с помощью штуцера.
• Стяжное – выходной и входной патрубки соединяют с трубопроводными фланцами посредством шпилек с гайками, расположенных вдоль корпуса оборудования или арматуры.

3 Арматура запорная газовая – основные характеристики

Запорная арматура газовая является наиболее распространенным оборудованием газовых систем, среди которого чаще всего используются задвижки. Они широко применяются для перекрытия газового потока в трубопроводах с диаметрами номинальных (условных) проходов 50–2000 мм, где рабочее давление составляет 0,1–20 МПа. В задвижке перекрытие прохода производится перемещением запорного устройства в направлении, которое перпендикулярно оси газового потока. По устройству запоров эта аппаратура делится на:

• Клиновые задвижки – с клиновым затвором, имеющем уплотнительные поверхности, находящиеся по отношению друг к другу под определенным углом. Могут быть с шарнирным затвором, который состоит из 2-х дисков, и сплошным (клином).
• Параллельные – затвор состоит из 2-х дисков или половин, между которыми находится распорный клин.

Преимущества задвижек перед остальной запорной арматурой:

• незначительное сопротивление потоку в полностью открытом положении;
• отсутствие поворотов газовой среды;
• относительно малая строительная длина;
• простота обслуживания;
• возможность подачи газа в любом направлении.

Краны и вентиля – арматура, служащая для быстрого подключения или отключения аппарата, прибора или трубопровода, а также регулирования расхода голубого топлива через газопровод. По форме затвора различают:

• шаровые;
• цилиндрические;
• конусные.

Достоинства кранов и вентилей: многоцелевое назначение, малая высота и длина, могут обеспечивать полный проход газа.

Заслонка – эту арматуру относят к запорно-регулирующему оборудованию, с помощью которого регулируют расход газа и производят прекращение его подачи в трубопроводе. Состоит из корпуса (как правило стального или чугунного), запорного органа, представляющего собой диск, приводного вала и уплотнительных элементов. Применяют заслонки в обширном диапазоне температур и давлений рабочей среды (если требования к герметичности запирающего органа предъявляются невысокие). Их выпускают серийно для трубопроводов, где условный проход 50–2400 мм и больше. Достоинства заслонок:

• простая конструкция;
• небольшая металлоемкость и масса;
• малая строительная длина;
• число элементов минимально;
• низкая стоимость.

Перечисленные преимущества очевидны тем больше, чем выше диаметр условного прохода.

4 Критерии правильного выбора аппаратуры для газовых систем

При выборе арматуры для газовых систем следует учитывать химические и физические свойства материалов, использованных при ее изготовлении. Природный газ никак не воздействует на любые черные металлы, благодаря этому оборудование для газовых систем может быть чугунным и стальным. У чугунной арматуры более низкие, чем у стальной, механические свойства и поэтому она может использоваться при давлениях газа, которые не превышают значение в 1,6 МПа.

В сжиженных или природных газах в ряде случаев присутствует сероводород, который может оказывать негативное воздействие на бронзу и остальные медные сплавы. Из-за этого не рекомендуется применять на газопроводах оборудование с уплотнительными бронзовыми кольцевыми вставками. Вместе с тем надо учитывать, что когда уплотнительные поверхности затвора и седла арматуры изготовлены из черных металлов (то есть без использования вставных колец из цветных металлов либо из нержавеющей стали), то они корродируют и быстро изнашиваются.

При существующих нормах предельного уровня содержания сероводорода (на 100 м3 газа – 2 г) голубое топливо практически никак не воздействует на сплавы из меди. В связи с этим арматура, предназначенная для внутренних домовых газовых оборудования и сетей, может изготавливаться из медных сплавов. Арматура, которая отличается особой надежностью, должна использоваться с вставными уплотнительными кольцами, изготовленными из нержавеющей стали.