Технические устройства газовых сетей

Газораспределительные сети представляют собой линейные объекты из труб, на которых расположены технические устройства и сооружения. В состав сетей газопотребления дополнительно входит газоиспользующее оборудование. Технические устройства являются изделиями полной заводской готовности. Они сопровождаются комплектом эксплуатационных документов изготовителя, состав которых определяется ГОСТ 2.610-2019 «Единая система конструкторской документации. Правила выполнения эксплуатационных документов». Сюда входят паспорт, руководство по эксплуатации, формуляр, инструкция по монтажу и пуску и др. В отличие от технических устройств сооружения на газопроводах строятся и вводятся в эксплуатацию как объект строительства.

Что такое техническое устройство?

Газовые сети природного газа с давлением выше 0,005 МПа являются опасными производственными объектами. По этой причине логично рассмотреть понятие технического устройства в соответствии с законодательством о промышленной безопасности.

Определение дано в статье 1 Федерального закона №116-ФЗ «О промышленной безопасности опасных производственных объектов»: технические устройства, применяемые на опасном производственном объекте, - машины, технологическое оборудование, системы машин и (или) оборудования, агрегаты, аппаратура, механизмы, применяемые при эксплуатации опасного производственного объекта. Не являются техническими устройствами трубы, крепеж, иной металлопрокат, отдельные узлы и детали машин и агрегатов.

Рис.1 Технические устройства сетей газораспределения и газопотребления

Для газовых сетей подробно понятие «техническое устройство» определено в «Техническом регламенте о безопасности сетей газораспределения и газопотребления», утвержденном постановлением Правительства РФ от 29 октября 2010 г. N 870. Согласно регламента «техническое устройство (рис.1) - составная часть сети газораспределения и сети газопотребления (арматура трубопроводная, компенсаторы (линзовые, сильфонные), конденсатосборники, гидрозатворы, электроизолирующие соединения, регуляторы давления, фильтры, узлы учета газа, средства электрохимической защиты от коррозии, горелки, средства телемеханики и автоматики управления технологическими процессами транспортирования природного газа, контрольно-измерительные приборы, средства автоматики безопасности и настройки параметров сжигания газа) и иные составные части сети газораспределения и сети газопотребления».

Подтверждение соответствия

В №116-ФЗ «О промышленной безопасности» техническим устройствам посвящена статья 7. В начале XXI века для технических устройств на опасных производственных объектах требовалось разрешение Ростехнадзора. На сегодняшний день обязательные требования к техническим устройствам и формы оценки соответствия таким требованиям устанавливаются в соответствии с законодательством о техническом регулировании.

Рис.2 Формы подтверждения соответствия

Федеральный закон от 27.12.2002 №184-ФЗ «О техническом регулировании» дает определение понятию «оценка соответствия». Это прямое или косвенное определение соблюдения требований, предъявляемых к объекту.

Подтверждение соответствия технических устройств может быть добровольным или обязательным. Добровольное подтверждение соответствия осуществляется в форме добровольной сертификации, обязательное - в формах декларирования соответствия или обязательной сертификации (рис.2).

Трубопроводная арматура

Управление потоком среды в газопроводах производится посредством трубопроводной арматуры. Она служит для перекрытия и открытия, регулирования, распределения. Интересный факт: возраст трубопроводной арматуры более 4500 лет. Самой первой была пробка, найденная в Древнем Египте, известном своими успехами в ирригации земель. Ее относят к периоду около 2500 лет до н. э.

Рис.3 Типы запорной арматуры

Основной тип трубопроводной арматуры, устанавливаемой на наружных газопроводах – запорная. Она служит для открытия или закрытия потока газа. Это задвижки, краны, вентили (клапаны) и поворотные заслонки (рис.3). На газораспределительных сетях запорная арматура служит для отключения целых населенных пунктов и отдельных потребителей, отсечения участков газопровода в случае аварии. Она обязательно монтируется перед пунктами редуцирования газа и на выходе из них, если они закольцованы.

На сетях газопотребления запорная арматура устанавливается перед каждым газоиспользующим прибором, контрольно-измерительными приборами, датчиками. Например, если в квартире имеются варочная панель и духовой шкаф, то перед каждым аппаратом устанавливается свой кран.

Рис.4 Устройство ограничения расхода газа

На наружных газопроводах монтируются устройства ограничения расхода газа (рис.4) , которые позволяют изменять количество проходящего газа. Обычно применяют для производственных потребителей, не обеспечивающих своевременную и в полном объеме оплату за потребленное топливо. В этом случае поставщик газа ограничивает (уменьшает) проход газа, что позволяет восстановить платежную дисциплину.

В пунктах редуцирования газа устанавливают оборудование для понижения давления газового топлива. Для этого служит регулятор давления. Также осуществляется очистка газа фильтром и контроль выходного давления посредством двух предохранительных клапанов – запорного и сбросного.

Конденсатосборники служат для сбора и удаления конденсата, который может скопиться в газопроводе. Гидрозатворы являются видом запорной арматуры, в котором для перекрытия потока газа служит столб жидкости. На сегодняшний день гидрозатворы для перекрытия практически не применяются. Кстати, конденсатосборники, также как и фильтры, не являются трубопроводной арматурой, так как в них поток среды не перекрывается, редуцируется или подвергается иным воздействиям.

Компенсаторы

Рис.5 Компенсаторы

Компенсаторы необходимы для компенсации тепловых перемещений газопровода, происходящих при его нагреве и остывании. Например, прямолинейная стальная труба длиной 100 м при нагреве на 10 ⁰С удлиняется на 11,5 мм. Также необходимо уменьшать воздействие на трубопровод механических перемещений, возникающих при различных вибрациях и подвижках грунта. Компенсаторы необходимы для газовых сетей и систем отопления, в воздуховодах и технологических трубопроводах. На наружных надземных газопроводах чаще всего применяют П-образные компенсаторы, монтируемые в процессе строительства. На подземных сетях используют заводские изделия – линзовые (рис.5, а) или сильфонные (рис.5, б) компенсаторы.

Защита от коррозии

Стальные газопроводы подвергаются коррозии. А где есть коррозия, там может быть утечка в результате сквозного разрушения стенки трубы (рис.6). Выход газа в результате негерметичности - основная причина аварий на газораспределительных сетях. Правда, причиной чаще всего служит механическое воздействие при земляных (строительных) работах или при наезде автотранспорта. Коррозионные повреждения на сегодняшний день – редкость, можно сказать, чрезвычайное происшествие.

Рис.6 Сквозная коррозия трубы

Надземные трубы достаточно покрасить, что служит пассивной защитой. Подземные сооружения также покрывают изоляцией. Но в большинстве случаев этого недостаточно. Стальные подземные газопроводы требуют специальных систем, не допускающих появления ржавчины – средств электрохимической защиты от коррозии.

Представлены они катодными, протекторными и дренажными устройствами, которые создают на трубе небольшой отрицательный потенциал. Для повышения эффективности защиты устанавливают электроизолирующие соединения. Они необходимы для электрического секционирования стального газопровода и являются диэлектрическими вставками на трубопроводе.

Кстати, электрохимическая защита применяется не только для подземных трубопроводов, но и для корпусов кораблей и автомобилей, резервуаров и других металлоконструкций.

Средства автоматизации

Большую группу технических устройств, применяемых на газовых сетях, составляют средства автоматики и управления процессом транспортирования газа. Автоматизированные системы управления технологическим процессом (АСУ ТП) служат для централизованного контроля за работой систем газораспределения. В отдельных случаях АСУ ТП позволяют управлять оснащенным ими объектами.

Рис.7 Шкафной пункт редуцирования газа (ГРПШ) с телеметрией

На газораспределительных сетях средствами АСУ ТП оснащаются крановые узлы, пункты редуцирования газа (рис.7) и станции электрохимической защиты. В настоящее время оснащение АСУ ТП является важнейшим направлением развития газораспределительных сетей.

Автор статьи: Вершилович Владислав Адамович

- Место работы - ООО «Газпром газораспределение Нижний Новгород»

- Автор популярных книг и учебных пособий по устройству и эксплуатации газового оборудования