Sikkerhedsventiler. Formål, installationssted, skematisk diagram, indstilling, funktionsprincip

Sikkerhedsanordninger er designet til at forhindre trykstigning over en forudindstillet værdi og forhindre mediet i at bevæge sig i den modsatte retning af den forudindstillede. Kontra-, afspærrings-, aflastnings-, højhastighedsventiler bruges som sikkerhedsventiler.

Sikkerhedsafspærringsventiler (SSV) bruges til automatisk at lukke for gasforsyningen til forbrugerne i tilfælde af en ændring i dens tryk på et kontrolleret punkt ud over de specificerede grænser. De er installeret i GRP (GRU), på gasdistributionsledninger, foran brænderne på gasforbrugende enheder.

Nøjagtigheden af ​​afspærringsventilens aktivering skal være ± 5% af de indstillede kontrollerede trykværdier for afspærringsventilen installeret i den hydrauliske fraktureringsstation og ± 10% for afspærringsventilen i kabinethydraulik frakturering ( GRU). Hovedsageligt til hydraulisk frakturering (GRU) og store gasforbrugende enheder anvendes PKV og PKN sikkerhedsafspærringsventiler med nominelle diametre på 50, 80, 100 og 200 mm. En stivere fjeder bruges i PKV-ventilmembranen, som gør det muligt at bruge den på højtryksgasrørledninger.

Sikkerhedsafspærringsventilen af ​​typen PKN (B) (Fig. 4.3.) Består af et støbejernsventilhus 1, et membrankammer, et hoved og et system af arme. Inde i kroppen er der et sæde og en ventil 9. Ventilspindlen går i forbindelse med en arm 14, hvis ene ende er hængslet inde i kroppen, og den anden med en vægt føres ud. For at åbne ventilen 9 ved hjælp af håndtaget 14 løftes spindelen først lidt og holdes i denne stilling, mens åbningen i ventilen åbner og trykfaldet før og efter falder. Håndtaget med vægten 14 bringes i indgreb med ankerarmen 15, som er drejeligt fastgjort til kroppen. Hammeren 17 er også drejeligt fastgjort og placeret over ankerarmen. Over kroppen, under hovedet, er der et membrankammer, hvori gas fra arbejdsgasrørledningen tilføres under membranen. På toppen af ​​membranen er der en stilk med et sæde, som vippearmen 16 går ind i med den ene skulder. Vippearmens anden arm går i indgreb med slaghammerens stift.

Figur 4.3. Sikkerhedsafspærringsventil type PKN (V):

Sikkerhedsaflastningsventiler.

Sikkerhedsventiler udløses, når driftstrykket stiger til + 15 %, ved at lufte gas ud i atmosfæren.

Som en af ​​typerne af rørledningsfittings sikkerhedsventil(Figur 4.4) er designet til automatisk at beskytte det teknologiske system og rørledninger mod en uacceptabel stigning i arbejdsmediets tryk. Der skelnes mellem fjederbelastede og håndtagsbetjente sikkerhedsventiler.

Ifølge metoden til udledning af arbejdsmediet opdeles en sikkerhedsventil, der fungerer uden modtryk og dumper arbejdsmediet i atmosfæren, og en sikkerhedsventil med modtryk, som udleder arbejdsmediet i rørledningen.

Ris. 4.4. Sikkerhedsafspærringsventiler PKN (PKV):

1 - montering, 2,4 - håndtag, 3, 10 - skift, 5 - møtrik, 6 - plade, 7,8 - fjedre, 9 - anslag, 11 - vippearm, 12 - membran

Sikkerhedsfjederventilen kan også udstyres med en manuel udløserarm for at kontrollere dens ydeevne eller manuelt frigive arbejdsmediet.

Sikkerhedsventilen (aflastningsventil) er designet til at beskytte udstyret mod utilladeligt overtryk over det indstillede tryk. Sikkerhedsventiler bruges på tanke, kedler, beholdere, beholdere og rørledninger til automatisk eller manuel frigivelse af tryk til atmosfæren eller udløbsrørledningen. Efter at have reduceret trykket til den ønskede grænse, stopper sikkerhedsventilen udledningen af ​​mediet. Sikkerhedsventiler er designet til væske- og gasformige, kemiske eller oliebearbejdningsmedier. Lækagestandarder i overensstemmelse med GOST 9789-75.

En stigning eller et fald i gastrykket efter trykregulatoren ud over de specificerede grænser kan føre til en nødsituation. Med en for stor stigning i gastrykket kan flammen briste fra brænderne og udseendet af en eksplosiv blanding i arbejdsvolumenet af gasforbrugende udstyr, lækage, gaslækage i forbindelserne til gasrørledninger og fittings, fejl i instrumentering osv. Et betydeligt fald i gastrykket kan føre til flammegennembrud i brænderen eller flammeslukning, hvilket, hvis gasforsyningen ikke er afbrudt, vil forårsage dannelsen af ​​en eksplosiv gas-luftblanding i enhedernes ovne og gaskanaler. og i værelserne i forgasede bygninger.

Årsagerne til en uacceptabel stigning eller fald i gastrykket efter trykregulatoren til blindvejsnetværk er:

Funktionsfejl i trykregulatoren (fastsættelse af stemplet, dannelse af hydratpropper i sædet og kroppen, lækage af ventilen osv.);
ukorrekt valg af trykregulatoren i henhold til dens gennemløb, hvilket fører til en to-positions funktionsmåde ved lave gasstrømningshastigheder og forårsager stigninger i udgangstrykket og selvsvingninger.
For ring- og forgrenede netværk kan årsagerne til en uacceptabel trykændring nedstrøms for trykregulatoren være:

Fejlfunktion af en eller flere trykregulatorer, der forsyner disse netværk;
forkert hydraulisk beregning af netværket, på grund af hvilken bratte ændringer i gasforbruget hos store forbrugere fører til stigninger i udgangstrykket.
En almindelig årsag til et kraftigt trykfald for ethvert netværk kan være en lækage af gasrørledninger og fittings og følgelig en gaslækage.

For at forhindre en uacceptabel stigning eller fald i trykket i den hydrauliske frakturering (GRPS), er hurtigvirkende sikkerhedsafspærringsventiler (SSV) og sikkerhedsaflastningsventiler (SSV) installeret.

Afspærringsventiler er designet til automatisk at afbryde gasforsyningen til forbrugerne i tilfælde af trykstigning eller fald ud over forudindstillede grænser; de er installeret efter trykregulatorer. Slam-lukkeventilerne udløses i "nødsituationer", så deres spontane aktivering er uacceptabel. Før du tænder for slam-shut-enheden manuelt, er det nødvendigt at opdage og eliminere funktionsfejl og også sørge for, at låseanordningerne er lukket foran alle gasbrugende enheder og enheder. Hvis en afbrydelse i gasforsyningen i henhold til produktionsbetingelserne er uacceptabel, skal der i stedet for afspærringsanordningen forsynes med en alarm, der signalerer vedligeholdelsespersonalet.

PSK er designet til at udlede i atmosfæren et vist overskydende volumen af ​​gas fra gasrørledningen efter trykregulatoren for at forhindre trykket i at stige over den indstillede værdi; de er installeret efter trykregulatoren på udløbsrørledningen.

Hvis der er flowmåler (gasmåler), skal PSK monteres efter måleren. For GRPSh er det tilladt at tage UCS'en ud uden for skabet. Efter at det kontrollerede tryk er faldet til den indstillede værdi, skal PSC lukke hermetisk.

Sikkerhedsafspærringsventiler
Slam-lukkeventilen er en ventil, der er åben i drift. Gasstrømmen gennem den stopper, så snart trykket ved det kontrollerede punkt i gasrørledningen når den nedre eller øvre grænse for slam-lukke-ventilindstillingen.

Følgende krav stilles til afspærringsventilen:

Skal give en tæt afspærring af gasforsyningen til regulatoren i tilfælde af en stigning eller et fald i trykket ud over de fastsatte grænser. Den øvre grænse for slam-lukkende ventildrift bør ikke overstige det maksimale arbejdstryk nedstrøms for regulatoren med mere end 25 %;
beregnet for indløbsarbejdstrykket i rækken: 0,05; 0,3; 0,6; 1,2; 1,6 MPa med et responsområde når trykket stiger fra 0,002 til 0,75 MPa, samt med et responsområde når trykket falder fra 0,0003 til 0,03 MPa;
designet bør udelukke spontan åbning af afspærringselementet uden indgriben fra servicepersonalet;
tætheden af ​​afspærringsanordningen skal svare til klasse "A" i overensstemmelse med GOST 9544-93;
reaktionsnøjagtigheden skal være ± 5 % af de indstillede værdier for kontrolleret tryk for slam-shut-ventiler installeret i hydrauliske fraktureringsstationer og ± 10 % for slam-shut-ventiler i hydrauliske fraktureringsventiler og kombinerede regulatorer;
responstiden bør ikke være mere end 40-60 s;
afspærringselementets frie passage skal være mindst 80 % af afspærringsventilernes nominelle boring;
afspærringselementet må ikke samtidig være et udøvende element i gastrykregulatoren.
Prøveudtagningen af ​​den kontrollerede trykimpuls fra slam-lukkeventilen skal udføres nær prøveudtagningspunktet for trykregulatorens puls, det vil sige i en afstand fra trykregulatoren med mindst fem diametre af udløbsgasrørledningen. Det er uacceptabelt at forbinde afspærringsventilens impulsrørledning til den nederste del af den vandrette sektion af gasrørledningen for at forhindre indtrængen af ​​kondensat.

Afspærringsventilerne installeret i GRPSh og facilitets hydrauliske fraktureringsstationer bruges ofte som aktuatorer af sikkerhedsautomatisering, som stopper gasforsyningen, når nogen af ​​de overvågede parametre afviger ud over de specificerede grænser (inklusive ved kommando af gasalarmen). I dette tilfælde er afspærringsanordningen normalt udstyret med en elektromagnetisk enhed. Afspærringsventilen omfatter også termiske afspærringsventiler, der lukker rørledninger i tilfælde af temperaturstigning til 80-90 °C.

Sikkerhedsafspærringsventilen PZK indstilles til at fungere ved mediets udgangstryk maksimum eller minimum indstillet værdi. Indstillingsområde specificeret i betjeningsvejledningen til produktet.

Enhed påkrævet inkluderet i udstyrssættet gas distributionspunkter, at standse gastilførslen til forbrugerens system i tilfælde af afvigelse arbejdspres fra etableret værdier og

beskyttelse af regulatorer, trykmålere, målers og andre drevne gasapparater... Hvori genoptage gasforsyningen kan kun servicepersonale, der tidligere har elimineret årsagen, der forårsagede aktivering af ventilen og ophør af gasforsyning til forbrugerne.

Hvis gastrykket på apparaternes brændere stiger over den tilladte grænse, kan flammen briste. hvad vil medføre gasforsyning til rummet eller arbejdskamre og forbrændingsrum i installationer , hvilket skaber forhold, hvorunder der er fare for eksplosion. For at forhindre sådanne situationer anvendes en slam-shut-ventil, som afbryder gasforsyningen i tilfælde af en kritisk stigning i tryk. Produktets design giver også mulighed for drift i tilfælde af et lige så farligt betydeligt fald i driftstrykket, da dette kan resultere i en Flamme suser ind i brænderdyserne, hvilket vil føre til ufuldstændig forbrænding af gas og kan endeødelæggelse spiser selv brænderne hvis det brænder gas fortsætte inde i dem og vil ikke straks blive afsluttet.

For at sikre produktets normale funktion, skal det være det installeres direkte foran regulatorerne langs gasstrømmen. I dette tilfælde det maksimale responstryk som skal konfigureres afhænger af værdien af ​​det maksimalt tilladte tryk for brugt gas netværk. Det mindste responstryk bestemmes af den trykværdi, under hvilken der er risiko for afbrydelse i drift af gasapparater og installation. Grunde en utilladelig stigning eller fald i gastrykket efter regulatoren til blindvejsnetværk kan være: en funktionsfejl i trykregulatoren (stop af stemplet, dannelse af hydratpropper i sædet og kroppen, lækage af ventilen); ukorrekt valg af regulatoren i henhold til dens gennemløb, hvilket fører til en to-positions funktionsmåde ved lave gasstrømningshastigheder og forårsager stigninger i udgangstrykket og selvsvingninger.

Årsagen til en uacceptabel stigning eller fald i gastrykket efter regulatoren til ring- og forgrenede netværk kan være: svigt af en eller flere trykregulatorer, der forsyner disse netværk; forkert hydraulisk beregning af netværket, på grund af hvilken bratte ændringer i gasforbruget hos store forbrugere fører til stigninger i udgangstrykket.

En almindelig årsag til et kraftigt trykfald for ethvert netværk kan være en lækage af gasrørledninger og fittings og følgelig en gaslækage.

Efter at have tændt gas distributionspunkt under drift, kontroller tætheden af ​​forbindelserne med sæbevand og fjern straks eventuelle utætheder.

Sikkerhedsafspærringsventil skal indstilles på en sådan måde, at den fungerer ved et lidt højere tryk end overtryksventil. Dens værdi bør dog ikke være højere end det maksimalt tilladte arbejdsgastryk, ved hvilket den normale drift af gasbrændere er sikret. Kontrol af produktet for nøjagtighed af justering og aktivering udføres som følger: det er nødvendigt at gradvist ny falde eller falde tryk ser på ved hvilket tryk ventilen vil fungere. Hvis trykket er korrekt, forbliver ventilindstillingen uændret. Ellers skal der foretages justeringer. Ved kontrol af ventilen skal der tilføres gas via bypassledningen.Justeringen udføres til et tryk, der overstiger sluttrykket (nedstrøms for regulatoren) på det punkt, hvor impulsen tages med 25 - 50 %, men ikke højere end det tilladte sluttryk for regulatoren.

Sikkerhedsanordninger er opdelt i afspærrings- og aflastningsanordninger. Sikkerhedsafspærringsanordninger (afspærringsventiler) er anordninger, der sikrer ophør af gasforsyningen, hvor hastigheden for at bringe arbejdslegemet til lukket stilling ikke er mere end 1 sek. Sikkerhedsaflastningsanordninger (aflastningsventiler) er anordninger, der beskytter gasudstyr mod en uacceptabel stigning i gastrykket i netværket.

Sikkerhedsafspærringsanordninger er installeret foran gastrykregulatoren. Deres membranhoved er forbundet via et impulsrør til den endelige trykgasrørledning. Når sluttrykket stiger over de etablerede normer, afbryder afspærringsventilerne automatisk gasforsyningen til regulatoren.

Sikkerhedsaflastningsanordninger, der anvendes ved hydraulisk frakturering, sikrer udledning af overskydende gas i tilfælde af en utæt afspærring af smækkeventilen eller regulatoren. De er monteret på udløbsrøret til den endelige trykgasrørledning, og udløbsrøret er forbundet med et separat stearinlys. Hvis den teknologiske proces for gasforbrugere sørger for kontinuerlig drift af gasbrændere, er afspærringsventilen ikke installeret, men kun afspærringsventilen er installeret. I dette tilfælde er det nødvendigt at installere gastryksalarmer, som indikerer en stigning i gastrykket ud over den tilladte værdi. Hvis GRP (GRU) forsyner blindgydeanlæg med gas, er installation af en afspærringsventil nødvendig.

Lad os overveje de mest almindelige typer af låse- og sikkerhedsanordninger.

Lavtryks afspærringsventil (PKI) og højtryk (PKV) styre de øvre og nedre grænser for gasudløbstrykket; produceres med nominelle størrelser på 50, 80, 100 og 200 mm. PKV-ventilen adskiller sig fra PKN-ventilen ved, at den har et mindre aktivt område af membranen på grund af påføringen af ​​en stålring på den.

Et skematisk diagram over disse ventiler er vist i figuren nedenfor.

Sikkerhedsafspærringsventiler PKN og PKV

1 - montering; 2, 4 - håndtag; 3, 10 - stifter; 5 - møtrik; 6 - plade; 7, 8 - fjedre; 9 - trommeslager; 11 - rocker; 12- membran

I åben stilling holdes ventilen af ​​et håndtag, som er fastgjort i den øvre stilling ved hjælp af stiften ved krogen på ankerarmen; angriberen ved hjælp af en stift hviler mod vippearmen og holdes i oprejst stilling.

Impulsen fra det endelige gastryk føres gennem chokeren ind i ventilens undermembranrum og udøver modtryk på membranen. Membranens opadgående bevægelse forhindres af en fjeder. Hvis gastrykket stiger over normen, vil membranen bevæge sig op, og følgelig vil møtrikken bevæge sig op. Som et resultat vil den venstre ende af vippearmen bevæge sig opad, og den højre ende vil falde og frigøres fra stiften. Angriberen, fri af indgreb, vil falde og ramme enden af ​​ankerarmen. Som et resultat frigøres håndtaget fra stiften, og ventilen vil blokere gaspassagen. Hvis gastrykket falder under den tilladte norm, bliver gastrykket i ventilens undermembranrum mindre end kraften skabt af fjederen, der hviler på fremspringet af membranstammen. Som et resultat vil membranen og frempinden med møtrik bevæge sig nedad og trække enden af ​​vippearmen nedad. Den højre ende af vippen vil løfte sig, frigøres fra stiften og få hammeren til at falde.

Følgende indstillingsrækkefølge anbefales. Ventilen justeres først til den nedre reaktionsgrænse. Under justeringen skal regulatorens nedstrømstryk holdes lidt over den indstillede grænse, og sørg derefter for langsomt at reducere trykket, at ventilen arbejder ved den indstillede nedre grænse. Ved justering af den øvre grænse skal trykket holdes lidt over den indstillede nedre grænse. Ved afslutningen af ​​justeringen skal du øge trykket for at sikre, at ventilen udløses nøjagtigt ved den specificerede øvre grænse for det tilladte gastryk.

Sikkerhedsafspærringsventil PKK-40M.

En lille størrelse PZK PKK-40M er installeret i skabstype GRU'er (figur nedenfor). Denne ventil er designet til et indgangstryk på 0,6 MPa.

Skema af rørføring af en skabstype GRU med en PZK PKK-40M

a - skematisk diagram: 1 - indløbsfitting; 2 - indløbsventil; 3 - filter; 4 - tilslutning til en trykmåler; 5 - PKK-40M ventil; 6 - regulator RD-32M (RD-50M); 7 - fitting til måling af det endelige tryk; 8 - udløbsventil; 9 - aflastningslinje af sikkerhedsventiler indbygget i regulatorerne; 10 - impulslinje af sluttryk; 11 - impulslinje; 12 - montering med en t-shirt; 13 - manometer; b - sektion af PKK-40M ventilen: 1, 13 - ventiler; 2 - montering; 3, 11 - fjedre; 4 - gummitætning; 5, 7 - huller; 6, 10 - membraner; 8 - startstik; 9 - impulskammer; 12 - lager

For at åbne ventilen skrues startproppen af, hvorefter ventilens impulskammer kommunikeres med atmosfæren gennem hullet. Under påvirkning af gastryk bevæger membranen, spindel og ventil sig opad, mens når membranen er i den yderste øvre position, er hullet i ventilspindlen dækket af en gummitætning og strømningen af ​​gas fra kroppen ind i pulsen kammer stopper. Derefter skrues startproppen på. Gassen strømmer gennem den åbne ventil til trykregulatorerne og gennem impulsrøret til kammeret. Hvis gastrykket bag regulatorerne stiger over de etablerede grænser, vil membranen, der overvinder fjederens elasticitet, bevæge sig opad, hvilket resulterer i, at hullet, der tidligere var dækket af en gummitætning, åbnes. Den øverste membran, der rejser sig, støder sin skive mod dækslet, og den nederste, under påvirkning af fjederen og ventilmassen med stammen, bevæger sig ned, og ventilen lukker gaspassagen.

Sikkerhedsafspærringsventil KPZ(billede nedenfor) er installeret opstrøms for gastrykregulatoren. Dens øvre reaktionsgrænse bør ikke overstige det nominelle arbejdstryk nedstrøms for regulatoren med mere end 25 %, og den nedre reaktionsgrænse er ikke fastsat i reglerne, da denne værdi afhænger af tryktabet i forsyningsgasrørledningen og af styringen rækkevidde.

Sikkerhedsafspærringsventil KPZ

1 - sag; 2 - ventil med en gummitætning; 3 - akse; 4, 5 - fjedre; 6 - håndtag; 7 - kontrolmekanisme; 8 - membran; 9 - lager; 10, 11 - justeringsfjedre; 12 - vægtning; 13, 14 - bøsninger; 15 - tip; 16 - håndtag

Princippet for bullpen er som følger:

• i arbejdsposition er ventilhåndtagene i indgreb og anlæg med spidsen af ​​membranhovedstammen, og KPZ-ventilen er åben;
• når gastrykket ændres over eller under det tilladte, bøjer membranen og bevæger stammen i overensstemmelse med trykændringen til højre eller venstre sammen med spidsen;
• håndtaget kommer ud af kontakt med spidsen , i dette tilfælde afbrydes grebenes indgreb, og under påvirkning af fjedrene lukker akslen ventilen;
• indløbsgastrykket kommer ind i ventilen og presser den tættere mod sædet.

Aflastningssikkerhedsanordninger, i modsætning til afspærringsventiler, lukker ikke gasforsyningen, men udleder en del af den i atmosfæren, hvorved trykket i gasrørledningen reduceres.

Der er flere typer aflastningsanordninger, forskellige i design, funktionsprincip og anvendelsesområde: hydraulisk, løftestangsbelastning, fjeder og membranfjeder. Nogle af dem bruges kun til lavt tryk (hydraulisk), andre - til både lavt og mellemtryk (membranfjeder).

Sikkerheds- og aflastningsventil PSK. Membranfjeder ISK (figur nedenfor) er installeret på lav- og mellemtryksgasrørledninger. Ventilerne PSK-25 og PSK-50 adskiller sig kun fra hinanden i størrelse og gennemløb.

Sikkerhedsaflastningsventil PSK

1 - justeringsskrue; 2 - fjeder; 3 - membran; 4 - segl; 5 - spole; 6 - sadel

Gas fra gasrørledningen, efter at regulatoren kommer ind i ventilmembranen. Hvis gastrykket er højere end fjedertrykket nedefra, så bevæger membranen sig ned, ventilen åbner og gassen frigives. Så snart gastrykket bliver mindre end fjederkraften, lukker ventilen. Fjederens kompression justeres med en skrue i bunden af ​​huset. For at installere PSK'en på lav- eller højtryksgasrørledninger skal du vælge de passende fjedre.

PSK-25 aflastningsventilens ventilspole har form som et kryds og bevæger sig inde i sædet.I PSK-50 er ventilspolen udstyret med profilerede vinduer. PSK-ventilens pålidelighed afhænger i høj grad af kvaliteten af ​​samlingen.

Ved montering skal du:

• efter at have renset ventilanordningen for mekaniske partikler, skal du sørge for, at der ikke er nogen ridser eller stød på kanten af ​​sædet og spolens tætningsgummi;
• for at opnå justeringen af ​​positionen af ​​aflastningsventilspolen med det centrale hul i membranen;
• For at kontrollere justeringen skal du løsne eller fjerne fjederen og skub spolen gennem aflastningshullet for at sikre, at den bevæger sig frit inden i sædet.

PPK-4 sikkerhedsaflastningsventil.

Den PPK-4 fjederbelastede sikkerhedsventil med mellem- og højtryk (figur nedenfor) er produceret af industrien med nominelle borestørrelser på 50, 80, 100 og 150 mm. Afhængig af fjederens 3 diameter kan den indstilles til et tryk på 0,05-2,2 MPa.

PPK-4 sikkerheds- og aflastningsventil

1 - ventilsæde; 2 - spole; 3 - fjeder; 4 - en justeringsskrue; 5 cam

Gasfiltre.

I GRU'en med en nominel boring på op til 50 mm er der installeret hjørnenetfiltre (figur nedenfor), hvori filterelementet er et bur dækket med et fint net. Ved hydraulisk frakturering med regulatorer med en nominel boring på mere end 50 mm anvendes hårfiltre i støbejern (figur nedenfor). Filteret består af en krop, et dæksel og en kassette. Kassetteholderen er dækket af et metalnet på begge sider, som tilbageholder store partikler af mekaniske urenheder. Det finere støv sætter sig inde i kassetten på den pressede fiber, som smøres med en speciel olie.

Gasfiltre

a - kantet mesh; b - hår: 1 - krop; 2 - dæksel; 3 - mesh; 4 - komprimeret fiber; 5 - kassette

Filterkassetten modstår gasstrømmen, hvilket forårsager et differenstryk opstrøms og nedstrøms for filteret. En stigning i gastrykfaldet i filteret på mere end 10.000 Pa er ikke tilladt, da dette kan forårsage fiberoverførsel fra kassetten.

For at reducere trykfald anbefales det periodisk at rense filterkassetterne (uden for den hydrauliske frakturbygning). Filterets indre hulrum skal tørres af med en klud vædet i petroleum.

Forskellige filterdesigns bruges afhængigt af typen af ​​regulator og gastryk.

Nedenstående figur viser enheden af ​​filteret designet til hydraulisk frakturering, udstyret med RDUK-regulatorer. Filteret består af en svejset krop med forbindelsesrør til gasindtag og -udløb, et dæksel og en prop. På siden af ​​gasindtaget er en metalplade svejset inde i huset for at beskytte nettet mod direkte indtrængen af ​​faste partikler. Faste partikler, der kommer ind med gassen og rammer metalpladen, opsamles i den nederste del af filteret, hvorfra de periodisk fjernes gennem lugen. Inde i kroppen er der en mesh-kassette fyldt med nylontråd.

Svejste filtre

a - filter til RDUK-regulatorer: 1 - svejset krop; 2 - topdæksel; 3 - kassette; 4 - luge til rengøring; 5 - baffelplade; b - filterrevision: 1 - udløbsrør; 2 - mesh; 3 - sag; 4 - dæksel

De faste stoffer, der er tilbage i gasstrømmen, filtreres i en kassette, som renses efter behov. Det øverste filterdæksel kan tages af for rengøring og skylning af kassetten. Differenstrykmålere bruges til at måle trykfaldet. Foran de roterende målere skal du installere yderligere filtreringsenheder - filterrevision (figur ovenfor).

LABORATORIEARBEJDE nr. 11

Objektiv: For at studere formålet, strukturen og princippet om drift af gaskontrolpunktet, samt gøre dig fortrolig med alle komponenter og samlinger, der er inkluderet i det. Undersøg lægningen af ​​interne gasledninger og deres tilslutning til kedler.

Figur 3.1. Skematisk diagram af et gaskontrolpunkt:

1 - sikkerhedsaflastningsventil (aflastningsanordning); 2 - portventil på bypass-ledningen; 3 - manometre: 4 - impulslinje SZK: 5 - rensegasrørledning; 6 - bypass linje; 7 - flowmåler; 8 -portventilen ved indgangen; 9 - filter; 10 - sikkerhedsafspærringsventil (GIK); 11 - trykregulator; 12 - skydeventil ved udgangen.

Gaskontrolpunkter (GRP) er designet til at reducere indgangsgastrykket til et givet udgangstryk (drifts)tryk og holde det konstant uanset ændringer i indgangstrykket og gasforbruget. Udsving i gastrykket ved udløbet af den hydrauliske frakturering er tilladt inden for 10 % af arbejdstrykket. Derudover udføres i den hydrauliske frakturering: gasrensning fra mekaniske urenheder, kontrol af indgangs- og udgangstryk og gastemperatur, beskyttelse mod en stigning eller et fald i gastrykket bag den hydrauliske frakturering, gasforbrugsregnskab.

I det hydrauliske fraktureringsskema vist i figur 3.1 kan der skelnes mellem tre linjer: hoved, bypass (bypass) og arbejder... På den det vigtigste gasudstyrsledninger er arrangeret i følgende rækkefølge: afspærringsanordning ved indløbet (portventil 8 ) for at afbryde hovedledningen; rensegasrørledning 5 : filter 9 til gasrensning fra forskellige mekaniske urenheder; sikkerhedsafspærringsventil 10 der automatisk lukker for gasforsyningen, når gastrykket i arbejdsledningen stiger eller falder uden for de fastsatte grænser; regulator 11 gastryk, som reducerer gastrykket og automatisk holder det på et givet niveau uanset forbrugernes gasforbrug; udtagsspærreanordning 12 .

Bypass (fra engelsk bypass - bypass) ledningen består af en rensegasrørledning 5, to afspærringsanordninger (ventiler 2), som bruges til manuelt at regulere gastrykket i arbejdsledningen under reparationsarbejde på den afbrudte hovedledning .

En sikkerhedsaflastningsventil 1 (PSK) er installeret på arbejdsledningen (arbejdstrykledningen), som tjener til at udlede gas gennem afgangsproppen til atmosfæren, når gastrykket i arbejdsledningen stiger over den indstillede grænse.

Følgende instrumentering er installeret i den hydrauliske fraktureringsenhed: termometre til måling af gastemperaturen og i det hydrauliske fraktureringsrum ; flowmåler 7 gas (gasmåler, gasreguleringsflowmåler); manometre 3 til måling af indgangsgastryk og tryk i arbejdsledningen, tryk ved ind- og udløb af gasfilteret.

Gasfiltre. Filtre er designet til at rense gas fra mekaniske urenheder: støv, rust og forskellige urenheder indeholdt i gassen. Gasrensning er nødvendig for at reducere slid på afspærrings- og reguleringsventiler, forhindre tilstopning af impulsrør, spjældhuller, beskytte membraner mod for tidlig ældning og tab af elasticitet mv.

Afhængigt af gasstrømningshastigheden, dens tryk, typen af ​​regulatorer, anvendes forskellige filterdesigns.

Ris. 3.2. Gasfiltre:

-en- hjørnenet; b- hår; v- svejset; 1 - ramme; 2 - klip; 3 - Kork; 4 - kassette; 5 - låg; 6 - baffelplade; 7 - luge til rengøring.

Vinkelsi er installeret i hydrauliske fraktureringsstationer placeret i skabe og i hydrauliske fraktureringsstationer med rørledninger op til 50 mm i diameter (fig. 3.2. en). Filteret består af et hus /, et filterelement - et bur 2, dækket med fint metalnet. Gassen kommer ind i filterelementet gennem indløbsrøret, renses der for støv og forlader filteret gennem udløbsrøret. Støvpartikler aflejres på den indre overflade af metalnettet. Der medfølger et stik til at kontrollere filteret og udskifte det 3, skrue af, hvorved du kan fjerne filterelementet fra huset.

Ved hydraulisk frakturering med en nominel diameter af rørledninger på 50 mm og mere anvendes hårfiltre af støbejern i vid udstrækning (fig. 3.2, b). Filteret består af en krop /, et dæksel 5 og en kassette 4. Gasrensning fra støv sker i en kassette af trådnet, mellem hvilke der er en hestehår eller nylontråd. Filtermaterialet er imprægneret med viscinolie. En perforeret plade er installeret på udløbssiden af ​​kassetten, som beskytter det bagerste (langs gasbanen) net mod at knække og transportere filtreringsmaterialet væk.

Svejste filtre (fig. 3.2, v) designet til hydraulisk frakturering med en gasstrømningshastighed fra 7 til 100 tusind m 3 / h. Filteret har en svejset krop 1 med tilslutningsrør til gasindtag og -udtag, dæksel 5, luge 7 til rengøring og kassette 4, fyldt med nylontråd. På siden af ​​gasindtaget er en ledeplade svejset inde i kroppen 6.

Store partikler, der falder ned i filteret, rammer ledepladen, mister fart og falder til bunds. Små partikler fanges i en filterpatron gennemvædet med viscinolie.

Under drift øges filtrenes aerodynamiske modstand. Det er defineret som forskellen i gastryk ved filterets ind- og udløb. Gastrykfaldet over kassetten må ikke overstige den værdi, som producenten har indstillet. Demontering og rengøring af kassetten udføres under vedligeholdelse uden for det hydrauliske fraktureringsrum på steder mindst 5 m væk fra brændbare stoffer og materialer.

Sikkerhedsafspærringsventiler. De mest almindelige sikkerhedsafspærringsventiler er lav- (PKN) og højtryksventiler (PKV), produceret med en nominel boring på 50, 80, 100 og 200 mm. De er installeret opstrøms for trykregulatoren. Designet af PKN- og PKV-ventiler er praktisk talt det samme.

Sikkerhedsafspærringsventilen PKN og PKV (fig. 3.3) består af et støbejernslegeme 4 ventiltype, membrankammer, justeringshoved og håndtagssystem. Der er en ventil inde i kroppen 5 ... Ventilspindel går i indgreb med håndtaget 3, hvis den ene ende er hængslet inde i kroppen, og den anden med en last er bragt ud. For at åbne ventilen 5 med et håndtag 3 det er nødvendigt, at stilken først blev hævet lidt, og at stilken blev holdt i denne position. Dette åbner hullet i ventilen og trykfaldet før og efter det falder. Håndtagsarm 3 med en last bringes i indgreb med en af ​​enderne af ankerarmen 6, som er drejeligt fastgjort til kroppen. Slaghammer 1 også drejeligt fastgjort og placeret over den anden frie ankerarm.

Fig 3.3. Sikkerhedsafspærringsventil på lav (PCN) og høj

(PKV) tryk:

1 - slag hammer; 2 - håndtagsstift; 3 - et håndtag med en belastning; 4 - ramme; 5 - ventil; 6 - ankerhåndtag; 7 - Union; 8 - membran; 9 - stor tuning fjeder; 10 - lille tuning fjeder; 11 - rocker; 12 - pin

Over kroppen, under justeringshovedet, er der et membrankammer, hvori der gennem en fitting 7 gulvmembran 8 en gastrykimpuls modtages fra arbejdsledningen. På toppen af ​​membranen er der en stilk med et sæde, hvori en vippearm går ind med den ene skulder 11 ... Vippearmens anden arm går i indgreb med stiften 12 slaghammer.

Hvis trykket i arbejdsgasrørledningen overstiger den øvre grænse, eller det er under den nedre indstillede grænse, vil membranen røre i spindlen og frigøre stiften på slaghammeren med vippearmen. Samtidig falder hammeren, rammer ankerarmens skulder og frigør dens anden skulder fra indgreb med håndtaget med lasten. Under påvirkning af belastningen sænkes ventilen, og gasforsyningen afbrydes. En stor indstillingsfjeder bruges til at justere sikkerhedsafspærringsventilen til den øvre reaktionsgrænse 9 , og til den nedre grænse for drift - en lille justeringsfjeder 10.

Sikkerhedsafspærringsventil KPZ (Fig. 3.4) består af et støbt legeme 4, ventil 3 fast på aksen 1 ... På aksen 1 fjedre 2 er installeret, hvis ene ende ligger an mod kroppen 4, og den anden ind i ventilen 3. For enden af ​​aksen 1 vender udad, er håndtaget fastgjort 12. som gennem det mellemliggende håndtag 13 sek vægt 14 holdes oprejst af spidsen 15 kontrolmekanisme 10. Kontrolmekanismen inkluderer en membran 11 , lager 5 og en spids fastgjort til stilken 15. Membran afbalanceret af kontrolleret tryk og fjedre 8 og 9, hvis kræfter reguleres af gevindbøsninger 6 og 7 .

Ris. 3.4.: Sikkerhedsafspærringsventil for KPZ:

1 - akse; 2,8,9 - fjedre; 3 - ventil; 4 - krop: 5 - stilk: 6,7 - bøsninger; 10 - kontrolmekanisme; 11 - membran; 12, 13 - håndtag; 14 - vægtning; 15 - tip

Når gastrykket stiger eller falder i undermembranområdet i forhold til justeringsgrænserne, bevæger spidsen sig til venstre eller højre og stopper 14. armmonteret 13, frigør spidsen 15. frigiver sammenkoblede håndtag 12 og 13 og aktiverer aksen 1 dreje under påvirkning af fjedre 2 ... I dette tilfælde ventilen 3 lukker gaspassagen.

Den øvre grænse for drift af sikkerhedsafspærringsventiler bør ikke overstige det nominelle arbejdsgastryk nedstrøms for regulatoren med mere end 25 %. Den nedre grænse bestemmes af det mindst tilladte tryk, der er angivet i brænderpasset, eller det tryk, ved hvilket brænderne ifølge idriftsættelsestestene kan gå ud, og der opstår flammegennembrud.

Trykregulatorer. Ved hydraulisk frakturering anvendes som regel trykregulatorer af indirekte virkning, hvor gastrykket reguleres ved at ændre dets strømningshastighed, og kontrollen udføres af selve gassens energi. De mest udbredte er kontinuerlige controllere med forstærkere (piloter), for eksempel af typen RDUK-2.

Den universelle trykregulator F.F. Kazantseva RDUK-2 består af en regulator selv og en kontrolregulator - en pilot (fig. 3.5).

By (indløb) trykgas gennem et filter 8 med impulsrør EN kommer ind i pilotens ventilrum. Ved kraft af sit tryk presser gassen ventilerne (stempler) 2 og 9 (regulator og pilot) til sæderne 7 og 10. I dette tilfælde kommer gas ikke ind i arbejdsgasrørledningen, og der er ikke noget tryk i den. For at starte trykregulatoren i drift er det nødvendigt at skrue glasset langsomt i 4 ind i pilotens krop. Forår 5 , komprimering, virker på membranen og overvinder kraften fra gastrykket i pilotens ventilrum og fjederens kraft 1 ... Pilotventilen åbner, og gas fra pilotens ventilrum kommer ind i underventilen og derefter gennem tilslutningsrøret B gashåndtag 12 under membranen 11 regulator. En del af gassen gennem gashåndtaget 13 udledes i arbejdsgasrørledningen, dog er trykket under regulatormembranen altid lidt højere end trykket i arbejdsgasrørledningen. Under påvirkning af differenstryk under og over membranen 11 regulatoren, sidstnævnte stiger og åbner ventilen lidt 9 regulator, og gassen vil strømme til forbrugeren. Pilotglasset skrues ind, indtil trykket i afgangsgasrørledningen svarer til det indstillede arbejdstryk.

Ris. 3.5. Skema for trykregulatorens universelle F.F. Kazantsev RDUK-2:

1, 5 - fjedre; 2 - pilotventil; 3 - pen; 4 - Kop; 6 - pilotmembran; 7, 10 - sadler; 8 - filter; 9 - regulatorventil; 11 - regulatormembran; 12, 13 - kvæler; A B C D E- rør

Når forbrugerens gasforbrug ændres, ændres trykket i den fungerende gasrørledning. Takket være impulsrøret V trykket over membranen ændres også 6 piloten, som ved henholdsvis sænkning og komprimering af fjederen 5 eller hævning under påvirkning af fjederen lukker eller let åbner pilotventilen 2.

Samtidig falder eller øges gastilførslen gennem rør B under trykregulatorens membran. For eksempel, når forbrugerens gasforbrug falder, stiger trykket i arbejdsledningen, ventil 2 på piloten lukkes, og ventil 9 på regulatoren vil også lukke, hvilket genopretter trykket i arbejdsgasrørledningen til den indstillede. Med en stigning i flow og et fald i trykket åbner pilotens og regulatorens ventiler lidt, trykket i arbejdsgasrørledningen stiger til den indstillede værdi.

Sikkerhedsaflastningsventil. I fig. 3.6 viser PSK-50 sikkerhedsventilen, som består af et hus 1 , membraner 2 med en plade, hvorpå stemplet (ventilen) er monteret 4 , tuning fjeder 5 og justeringsskrue 6 ... Ventilen kommunikerer med arbejdsgasrørledningen gennem sidegrenrøret. Når gastrykket stiger over en vis indstillingsfjeder 5 krymper, membran 2 sammen med stemplet er det tilladt at åbne gasudløbet gennem afgangsrørledningen til atmosfæren. Når trykket falder, lukker stemplet sædet under påvirkning af fjederen, og gasudløsningen stopper.

Sikkerhedsaflastningsventilen (PSK) er installeret bag trykregulatoren; hvis der er en flowmåler - bagved. En afbryderanordning er installeret foran PSK'en, som er åben under normal drift og bruges ved reparation af PSK'en.

Ris. 3.6. PSK-50 sikkerhedsventil:

1 - sag; 2 - membran med en plade; 3 - dæksel; 4 - stempel; 5 - fjeder; 6 - en justeringsskrue.

Styre- og måleudstyr i hydraulisk frakturering. For at måle indløbs- og udgangstryk og temperatur af gasser i den hydrauliske frakturering er der installeret indikerings- og registreringsinstrumenter. Hvis gasforbruget ikke måles, er det tilladt, at der ikke er nogen registreringsanordning til måling af gastemperaturen.

Instrumentering med et elektrisk udgangssignal og elektrisk udstyr i det hydrauliske fraktureringsrum er forsynet i et eksplosionssikkert design.

Instrumentering med elektrisk udgangssignal i normal version placeres udenfor i et aflåseligt skab eller i et separat rum, der er knyttet til den hydrauliske frakturstations brandsikre gastætte væg.

Krav til hydrauliske fraktureringsrum. Gaskontrolpunkter for hydraulisk frakturering er placeret i overensstemmelse med byggekoder og regler (SNiP). Det er forbudt at indbygge eller fastgøre dem til offentlige, administrative og private bygninger af ikke-produktionsmæssig karakter, samt at placere dem i bygningers kældre og kældre. Stand-alone bygninger, der anvendes til hydraulisk frakturering, bør være en-etagers I og II brandmodstandsgrader med et kombineret tag. Gulvenes materiale, arrangementet af vinduer og døre til de hydrauliske brudrum skal udelukke muligheden for gnister.

I rummene til den hydrauliske frakturering er der tilvejebragt naturlig og kunstig belysning og naturlig permanent ventilation, der giver mindst tre luftskift i timen Lufttemperaturen i den hydrauliske frakturering skal overholde de krav, der er angivet i udstyrs- og instrumenteringscertifikaterne. Bredden af ​​hovedpassagen i den hydrauliske fraktureringsstation skal være mindst 0,8 m. I den hydrauliske frakturerings lokaler er det tilladt at installere et eksplosionssikkert telefonapparat. Døren til frac skal åbne udad. Der bør være et advarselsskilt "Brandfarlig - gas" uden for den hydrauliske frakturbygning.

Interne gasrørledninger. Indvendige gasrørledninger er lavet af stålrør. Rør er forbundet ved svejsning, aftagelige forbindelser (med flange, gevind) er tilladt til montering af fittings, instrumenter, instrumentering mv.

Gasledninger lægges normalt åbne. Skjulte ledninger er tilladt i væggenes riller med let aftagelige skjolde med ventilationshuller.

Gasrørledninger bør ikke krydse ventilationsgitre, vinduer og døråbninger. På steder, hvor mennesker passerer, lægges gasledninger i en højde på mindst 2,2 m. Rørene fastgøres med beslag, klemmer, kroge og bøjler.

Det er forbudt at bruge gasrørledninger som støttestrukturer, jordforbindelse. Gasrørledninger er malet med gule vandfaste malinger og lakker.

Figur 3.7. Diagram over interne gasrørledninger i kedelrummet og placeringen af ​​frakoblingsenhederne:

1 - sag; 2 - generel frakoblingsenhed; 3 - ventil på rensegasrørledningen; 4 - montering med en hane til prøveudtagning; 5 - rensegasrørledning; 6 - manometer; 7 - fordelingsmanifold; 8 - gren til kedlen (dråber); 9 - frakoblingsenhed for nedstigninger.

Et skematisk diagram af de interne gasrørledninger i et kedelrum med flere kedler er vist i fig. 6.8. Gas passerer gennem indløbsgasrørledningen gennem et hus installeret i kedelrummets væg. Case 1 er lavet af et stykke stålrør, hvis indvendige diameter er mindst 100 mm større end diameteren af ​​gasrøret. Sagen giver et uafhængigt udkast til vægge og gasrørledninger. Den generelle nedlukningsanordning 2 er designet til at slukke for alle kedler i tilfælde af en planlagt eller nødstop af fyrrummet. Frakoblingsanordningerne 9 på grenene 8 til kedlerne (vaskene) er designet til at frakoble individuelle kedler.

Ris. 6.9. Layout af afspærringsanordninger til gasudstyr til en kedel med to brændere:

1 - gasmanifold; 2 - gren til kedlen (sænkning); 3 - frakoblingsenhed ved faldet; 4 - afspærringsventil på kedlen; 5 - regulerende gasspjæld; 6 - gastænder; 7 - oplader foran brænderne;

8 - brændere; 9 - rensegasrørledning; 10 - ventil på rensegasrørledningen; 11 - tryk på trykmåleren; 12 - manometer

Layoutet af afspærringsanordningerne til gasudstyret i en kedel med to brændere er vist i fig. 6.9. Gas fra distributionsgasmanifolden i kedelrummet 1 langs afgreningen til kedlen (sænkning) 2 passerer gennem frakoblingsanordningen 3 ved sænkningen, sikkerhedsafspærringsventilen 4 (SPS), reguleringsgasspjældet 5 og afspærringen. -off-enheder 7 (ZU) går ind i brænderne 8.

For interne gasrørledninger og for gasudstyr skal der udføres vedligeholdelse mindst en gang om måneden. Rutinemæssige reparationer bør udføres mindst en gang hver 12. måned i tilfælde, hvor producentens pas ikke indeholder en driftsressource, og der ikke er data om reparationen.

Inden reparation af gasudstyr, eftersyn og reparation af ovne eller gaskanaler, samt når sæsonbestemte installationer forlader drift, skal gasudstyr og tændrørledninger afbrydes fra gasledningerne med montering af stik efter afspærringsudstyret.

Kontrolspørgsmål:

1. Hvordan klassificeres gasnet efter gastryk?

2. Hvilke gasrørledninger er distribution, input og interne?

3. Hvilke materialer bruges til konstruktion af gasrørledninger?

4. Hvilke metoder bruges til at beskytte stålgasrørledninger mod korrosion?

5. Hvad er formålet med hydraulisk frakturering?

6. Hvor er de hydrauliske fraktureringsenheder placeret?

7. Liste hovedelementerne i hydraulisk frakturering?

8.Specificer formålet, enheden og principperne for gasfilteret i den hydrauliske frakturering.

9. Hvordan bestemmer man graden af ​​tilstopning af filteret?

10.Specificer formål, anordning og funktionsprincip for en sikkerhedsafspærringsventil type PKN (PKV), KPZ?

11. Hvad er formålet med RDUK-2 trykregulatoren, dens struktur og funktionsprincip?

12.Specificer formålet, anordning og funktionsprincip for PSK-50 sikkerhedsventilen?

13. Formulere de grundlæggende krav til instrumentering?

14. Formulere de vigtigste krav til hydrauliske fraktureringsanlæg?

15. Hvad er de grundlæggende regler for lægning af interne gasledninger?