Для скидання газу за регулятором у разі короткочасного підвищення тиску газу понад встановлений повинні застосовуватися запобіжні скидні клапани(ПСК). ПСК - це закрита в експлуатаційному стані арматура; вона відкривається на короткий період часу, а після досягнення тиску контрольованої точки номінального значення автоматично закривається.

ПСК можуть бути пружинні та мембранні. Пружинні ПСК повинні бути забезпечені пристроєм для їхнього примусового відкриття та контрольного продування з метою запобігання прикипанню, примерзанню та прилипання золотника до сідла, а також для видалення твердих частинок, що потрапили між ущільнювальними поверхнями.

ПСК поділяються на повнопідйомні та малопідйомні. У малопідйомних клапанів (типу ПСК) відкриття затвора відбувається поступово, пропорційно до збільшення тиску в контрольованій точці газопроводу. Повнопідйомні клапани (СППКР4Р-16) відкриваються повністю і різко, ривком, і так само різко, з ударом золотника об сідло, закриваються при зниженні тиску. Тобто повнопідйомний клапан має двопозиційне положення: «закрито» та «відкрито».

При досягненні максимально допустимого тиску налаштування затвор ПСК повинен безвідмовно відкриватися до повного підйому, стійко працювати у відкритому положенні. Затвор повинен закриватися при зниженні тиску до номінального або нижче на 5 % і забезпечувати герметичність. У разі запізнення закриття затвора тиск газу в мережі може значно знизитись, що може призвести до порушення режиму роботи системи, а також викиду в атмосферу щодо великої кількості газу.

У малопідйомних ПСК при закритті затвора після скидання необхідної кількостігазу важко досягти герметичності затвора, тому що для цього буває необхідно докласти зусилля більшого, ніж у режимі «закрито».

Такі ПСК припиняють скидання газу лише після зменшення тиску до 0,8-0,85% робочого тиску, що призводить до постійного або тривалого скидання газу в атмосферу. Головною перевагою мембранних ПСК є наявність у їх конструкції еластичної мембрани, яка виконує роль чутливого елемента. Якщо в пружинних клапанах золотник виконує функції чутливого елемента, і запірного органу, то в мембранних клапанах золотник виконує тільки запірні функції. Мембрана дозволяє збільшити чутливість ПСК в цілому та розширити область їх використання, включаючи низький тиск газу. ПСК повинні забезпечувати відкриття при перевищенні встановленого робочого тиску трохи більше, ніж 15 %.

Вибір конструкції ПСК повинен проводитися відповідно до пропускної спроможності.

Кількість газу, що підлягає скиду ПСК, слід визначати:

• за наявності перед регулятором тиску ПЗК за формулою Q≥0,0005Q d , де Q - кількість газу, що підлягає скиду ПСК протягом години при t = 0 ° C і Р бар = 0,10132 МПа, м 3 /год; Q d - Розрахункова пропускна здатність регулятора тиску при t = 0 ° C і Р бар = 0,10132 МПа, м 3 /год;
• при відсутності перед регулятором тиску ПЗК за формулами: для регуляторів тиску з сідельним затвором - Q≥0,01Q d, для регулюючих заслінок - Q≥0,02Q d.

Малопідйомні мембранні та пружинні ПСК мають невелику пропускну здатність. Так, пропускна здатність СППК4Р-50-16 (діаметр сідла 30 мм) при робочому тиску 0,125 МПа дорівнює 830 м3/год, а ПСК-50С/125 (діаметр сідла 50 мм) – лише 10 м3/год. Це малою висотою підйому золотника. Пропускна здатністьклапанів ПСК-50 (КПС-50) з напрямними ребрами на низькому тиску становить: 0,5-3 м3/год, на середньому - 7-20 м3/год (при тиску у вхідному патрубку ПСК 1,15 тиску налаштування).

Пропускна здатність ПСК-50 без напрямних ребер за тих же параметрах може прийматися вдвічі більшою.

У таблиці (стор. 1245) наведено основні технічні характеристикисерійно випускаються ПСК. Крім цих ПСК, скидні клапани можуть бути також частиною ( складовим елементом) комбінованих регуляторів тиску газу.

ПСК підтримує тиск газу на виході з ГРП шляхом видалення деякої кількості газу в атмосферу при підвищенні контрольованого тиску на 15% від Р вих.

1-мембрана; 2-сідло клапана; 3-пружина.

Вихідний тиск газу подається на мембрану клапана положення мембрани налаштовано пружиною. При підвищенні тиску газу мембрана прогинається вниз сідло клапана опускається і газ скидається в атмосферу.

21. Регулятори тиску газу. (Функції регулятора тиску, класифікація – за принципом дії, за конструкцією дросельного органу, за конструкцією імпульсних елементів, за величиною тиску – принципова схема автоматичного регулювання газу, принципова схема РДУК). Вибір регулятора тиску.

Регулятор тиску прямої дії газу без підсилювача.

Принципова схема автоматичного регулювання газу:

1-що подає газопровід з тиском газу Р 1 ; 2-регулюючий клапан; 3-сідло клапана; 4-мембрана; 5-вихідний газопровід з тиском газу Р 2; 6-імпульсна лінія.

Призначення регулятора тиску газу:

Зниження тиску газу від вхідного до вихідного розрахункового;

Підтримка вихідного тиску газу у заданих межах;

Відновлення тиску газу після обурення зовнішнього режиму.

Регулятори поділяються за принципом на: - прямого действия; - не прямої дії. За конструкцією дросельного органу (з однодросельними та дводросельними клапанами). За конструкцією імпульсних елементів поділяються на мембранні та поршневі. За величиною регульованого тиску.

Витрата газу системі газопостачання зменшується отже збільшується вихідний тиск Р 2 , імпульс підвищеного вихідного тиску надходить на мембрану, мембрана прогинається вниз, опускається клапан і прикривається пропускний переріз регулятора тиску. Тиск на вихідному газопроводі зменшується.

Витрата газу в системі газопостачання збільшується отже зменшується вихідний тиск Р 2 імпульс зниженого вихідного тиску надходить на мембрану, мембрана прогинається верх, піднімається клапан і відкривається пропускний переріз регулятора тиску. Тиск на вихідному газопроводі збільшується.

Регулятор тиску прямої дії.

Регулятор тиску прямої дії – це пристрій, у якого для переміщення регулюючого органу використовується енергія регульованого середовища. Регулятори тиску прямої дії поділяються на: підсилювачем; без підсилювача. Як підсилювач служить пілот.

РДУК – конструкція Казанцева.

1 - корпус регулятора тиску; 2-клапан регулятора тиску; 3-мембрана регулятора тиску; 4-корпус "пілота"; 5-клапан "пілота"; 6-пружина «пілота»; 7-мембрана "пілота".

Витрата газу в системі газопостачання збільшується отже зменшується вихідний тиск Р 2 імпульс зниженого вихідного тиску надходить на мембрану регулятора і мембрану «пілота», мембрана «пілота» прогинається вгору, піднімається клапан вгору і пропускний переріз «пілота» збільшується. Тиск Р 1 надходить у «пілот» і знижується до командного тиску Р к. Р збільшується, імпульс збільшеного тиску Р к подається під мембрану регулятора. Мембрана регулятора прогинається вгору та клапан регулятора переміщається вгору. Пропускний переріз регулятора збільшується, тиск на виході збільшується.

Вибір регулятора тиску.

Вибір проводиться за тиском газу, температури навколишнього середовища, пропускною здатністю регулятора V р = 1.2V, м 3 /год. Де V р – розрахункова пропускна здатність регулятора, м 3 /год; V-витрата газу на мережу, м 3 /год.

Пропускна здатність регулятора Q=1595 f k φ P 1 √1/ ρ г, м 3 /год, де Q-пропускна здатність регулятора, м 3 /год. f- площа перерізу умовного проходу вхідного фланця, см 2 за паспортом регулятора. k-коефіцієнт витрати віднесений до площі вхідного фланця за паспортом. φ-коефіцієнт залежить від відношення Р 2 до Р 1 і приймається за графіком. Р 2 та Р 1 – абсолютний тискгазу на вході та виході з ГРП, МПа. ρ г – густина газу, кг/м 3 . Vр = Q. Δ+10%- допустима нев'язка.

Для скидання газу за регулятором у разі короткочасного підвищення тиску газу понад встановлений повинні застосовуватись запобіжні скидні клапани (ПСК).

ПСК – це закрита в експлуатаційному стані арматура; вона відкривається на короткий період, а після досягнення тиску в контрольованій точці номінального значення автоматично закривається.

ПСК можуть бути пружинні та мембранні.

Пружинні ПСК повинні бути забезпечені пристроєм для їхнього примусового відкриття та контрольного продування з метою запобігання прикипанню, примерзанню та прилипання золотника до сідла, а також для видалення твердих частинок, що потрапили між ущільнювальними поверхнями.

При досягненні максимально допустимого тиску налаштування затвор ПСК повинен безвідмовно відкриватися до повного підйому, у відкритому положенні працювати стійко.

Затвор повинен закриватися при зниженні тиску до номінального або нижче на 5% і забезпечувати герметичність. У разі запізнення закриття затвора тиск газу в мережі може значно знизитись, що може призвести до порушення режиму роботи системи, а також викиду в атмосферу щодо великої кількості газу.

У малопідйомних ПСК при закритті затвора після скидання необхідної кількості газу важко досягти герметичності затвора, тому що для цього буває необхідно докласти більшого зусилля, ніж у режимі «закрито».

Такі ПСК припиняють скидання газу лише після зменшення тиску до 0,8–0,85 % робочого тиску, що призводить до постійного чи тривалого скидання газу в атмосферу. Головною перевагою мембранних ПСК є наявність у їх конструкції еластичної мембрани, яка виконує роль чутливого елемента. Якщо в пружинних клапанах золотник виконує функції чутливого елемента, і запірного органу, то в мембранних клапанах золотник виконує тільки запірні функції. Мембрана дозволяє збільшити чутливість ПСК в цілому та розширити область їх використання, включаючи низький тиск газу. ПСК повинні забезпечувати відкриття при перевищенні встановленого робочого тиску лише на 15%.

Вибір конструкції ПСК повинен проводитися відповідно до пропускної спроможності.
Кількість газу, що підлягає скиду ПСК, слід визначати:
За наявності перед регулятором тиску ПЗК за формулою Q≥0,0005Qd, де Q - кількість газу, що підлягає скиду ПСК протягом години при t=0° C та Рбар=0,10132 МПа, м³/год; Qd - розрахункова пропускна здатність регулятора тиску при t = 0 ° C і Рбар = 0,10132 МПа, м / год;

Пропускна здатність ПСК-50 без напрямних ребер може за тих же параметрах прийматися вдвічі більшою. Крім цих ПСК, скидні клапани можуть бути частиною (складовим елементом) комбінованих регуляторів тиску газу.