Газорегуляторные пункты и установки. ГРП (ГРУ) предназначены для снижения давления газа и поддержания его на заданном уровне при газоснабжении жилых и общественных зданий, сельскохозяйственных и коммунально-бытовых предприятий.
В зависимости от назначения и технической целесообразности ГРП размещают в отдельно стоящих зданиях, в пристройках к зданиям, в шкафах. Устройство ГРП в подвальных и полуподвальных помещениях зданий, в пристройках к зданиям школ, больниц, детских учреждений, жилых домов, зрелищных и административных зданий не разрешается.
Кроме снижения давления в ГРП осуществляется очистка газа от механических примесей, контроль входного и выходного давлений и температуры газа, прекращение подачи газа в случае выхода за допустимые пределы давления в контролируемой точке газопровода, измерение расхода газа.
В соответствии с назначением в ГРП (ГРУ) размещают следующее оборудование:
регулятор давления, автоматически понижающий давление и поддерживающий его в контролируемой точке на заданном уровне;
предохранительный запорный клапан, автоматически прекращающий подачу газа при повышении или понижении его давления сверх заданных пределов (устанавливают перед регулятором по ходу движения газа);
предохранительное сбросное устройство, сбрасывающее излишки газа из газопровода за регулятором в атмосферу, чтобы давление газа в контролируемой точке не превысило заданного. Подключается к выходному газопроводу, а при наличии расходомера (счетчика) - за ним (перед сбросным устанавливают запорное устройство);
фильтр для очистки газа от механических примесей. Устанавливают перед предохранительным запорным клапаном;
обводной газопровод (байпас) с последовательно расположенными двумя запорными устройствами (по байпасу подают газ во время ревизии и ремонта оборудования линии редуцирования, его диаметр принимают не меньше, чем диаметр седла клапана регулятора).
Для ГРП с входным давлением более 0,6 МПа и пропускной способностью более 5000 м3/ч вместо байпаса устанавливают дополнительно резервную линию регулирования.
Средствами измерений в ГРП проверяют: давление газа перед регулятором и за ним (манометры показывающие и самопишущие); перепады давления на фильтре (дифманометры или технические манометры); температуру газа (термометры показывающие и самопишущие).
Импульсные трубки служат для соединения с регулятором, запорным и сбросным клапанами и подключения средств измерения.
Сбросные и продувочные трубопроводы используют для сбрасывания в атмосферу газа от сбросного устройства и при продувке газопроводов и
оборудования. Продувочные трубопроводы размещают на входном газопроводе после первого отключающего устройства; на байпасе между двумя запорными устройствами; на участке газопровода с оборудованием, отключаемым для осмотров и ремонта. Условный диаметр продувочного и сбросного трубопроводов принимают не менее 20 мм. Продувочные и сбросные трубопроводы выводят наружу в места, обеспечивающие безопасное рассеивание газа, но не менее чем на 1 м выше карниза здания.
Запорные устройства должны обеспечить возможность отключения ГРП (ГРУ), а также оборудования и средств измерения без прекращения подачи газа.
По числу линий регулирования оборудование ГРП (ГРУ) условно подразделяют на две группы: с одной линией регулирования и одним регулятором давления (одноступенчатое регулирование) либо с двумя последовательно расположенными регуляторами давления (двухступенчатое регулирование); с двумя параллельно расположенными линиями регулирования и одним регулятором давления на каждой линии. Во второй группе предусматривают подачу газа одному потребителю, или одной группе потребителей (при этом одна линия регулирования резервная), либо подача газа двум потребителям, или двум группам потребителей с разными выходными значениями давления.
Одноступенчатые схемы обычно применяют при разности между входным и выходным давлением до 0,6 МПа.
Схема компоновки оборудования ГРП (ГРУ) показана на рисунке 17.
Мосгазниипроект разработал типовые проекты ГРП вместо типовых проектных решений. Компоновка газового оборудования в этих проектах выполнена в виде отдельных блоков заводского изготовления.
Минимальные расстояния (в свету) от отдельно стоящих ГРП до зданий и сооружений регламентируются требованиями СНиП 2.04.08-87.
В сельских населенных пунктах целесообразно использование шкафных ГРП, что позволяет отказаться от строительства специальных зданий для ГРП и, следовательно, резко снизить объем строительно-монтажных работ.
Промышленная сборка и испытание шкафных ГРП на прочность, герметичность и работоспособность на заводских стендах обеспечивают их надежную работу в условиях эксплуатации. Применяют их при максимальных (до 2000 м3/ч) расходах газа.
В зависимости от местных климатических условий и влажности газа шкафные ГРП имеют теплоизолирующее покрытие или устройство для обогрева. В эксплуатации находятся более 20 типов и типоразмеров шкафных ГРП. Схемы оборудования шкафного ГРП можно подразделить на две группы. В одну из них входят ГРП, состоящие из двух одинаковых технологических линий, одна из которых рабочая, вторая - резервная (ШП-2, ШП-3, ГСГО-0), в другую группу - все остальные шкафные ГРП, имеющие одну технологическую нитку и обводной газопровод (байпас). Учитывая особенности эксплуатации газового оборудования в условиях сельской местности, для отребителей, не допускающих перерыва в подаче газа, например бытовых, рекомендуется применять шкафные ГРП первой группы.
Технологические и конструктивные характеристики ГРП (ГРУ) приведены в специальной литературе.
Для газоснабжения населенных пунктов сельской местности в основном достаточно одного ГРП в отдельно стоящем здании или одного - трех шкафных ГРП.
Выбор шкафных ГРП для конкретного объекта с учетом особенностей эксплуатации подробно изложен в специальной литературе.
При проектировании газоснабжения жилых и общественных зданий, коммунально-бытовых объектов от газопроводов среднего давления допускается вместо ГРП предусматривать домовые регуляторы газа.
Применение систем газоснабжения среднего давления позволяет значительно снизить металлоемкость газовых сетей (до 30...40 %), создать наиболее благоприятные условия для сжигания газа (при стабильном давлении) и, следовательно, повысить КПД используемых приборов, улучшить санитарно-гигиенические условия газифицированных помещений.
Управляют режимом работы в системе газоснабжения с помощью регуляторов давления, которые являются основными узлами газорегуляторных пунктов (ГРП) и газорегуляторных установок (ГРУ), предназначенными для снижения и автоматического поддержания заданного (требуемого) давления газа перед потребителем, независимо от интенсивности расхода и начального давления газа. Под автоматическим регулированием понимают дросселирование потока газа, которое происходит без вмешательства человека и поддерживается на заданном уровне. При этом давление снижается независимо от отбора газа потребителем.
Регулирование давления газа осуществляют путем автоматического изменения степени открытия дросселирующего узла регулятора, вследствие чего автоматически изменяется гидравлическое сопротивление потока газа. При увеличении гидравлического сопротивления перепад давления на дросселирующем узле возрастает и давление за регулятором снижается; при уменьшении же гидравлического сопротивления перепад давления уменьшается, а давление за регулятором возрастает.
Регулятор давления настроен на заданное давление в системе регулирования, определяет его в данный момент времени, сравнивает заданное давление с имеющимся в данный момент и при разности значений выдает управляющую команду, направленную на уменьшение этой разницы, поддерживая при этом после себя требуемое давление. Работая в автоматическом режиме, он позволяет автоматизировать производственные операции, обеспечить безаварийную работу потребителя и повысить общую производственную культуру.
В сельских системах газоснабжения наибольшее применение нашли регуляторы прямого действия, такие как РД-32М, РД-50М, РДУК2 и домовые.
Подобрать оборудование и контрольно-измерительные приборы для сетевого газорегуляторного пункта производительностью Vр=930 м3/ч (при нормальных условиях) и избыточном давлении на входе р1= 0,31 МПа. Давление на выходе р2=0,28 МПа (исходные данные принимаются по предварительным расчетам, проведенным в 1 части).
Подбираем регулятор типа РДУК-2 по формуле
,(2.1)
где V0 - производительность газорегуляторного пункта, м3/ч;
kv - коэффициент пропускной способности регулятора, (приложение, таблица 4);
ε - коэффициент, учитывающий изменение плотности газа при движении через дроссельный орган, (приложение, рисунок 5);
Δр - перепад давлений на регуляторе;
р1 - давление на входе в регулятор, МПа;
ρ0 - плотность газа, кг/м3;
Т1 - температура газа при нормальных условиях, Т1=273 К;
z1 - коэффициент, учитывающий входное давлении, z1=1 (р<1,2 МПа).
В нашем случае
Коэффициент ε определяем по рисунку 5 (приложение) для k=1,3 и р2/р1=0,9, ε=0,93. Коэффициент z=1, так как входное давление газа невысокое (менее 1,2 МПа). Т1=273 К.
Из таблицы 4 (приложение) следует, что для регулятора РДУК-2-200/105 kv=200. Принимаем этот регулятор.
Определяем запас его пропускной способности V, м3/ч
.2 Установить фильтр. Рассчитать в нем потерю давления по формуле
,(2.2)
где параметры с индексом Т относятся к табличным данным (таблица 5 приложения)
Установим волосяной фильтр ФГ80-300-6, D=300 мм. Рассчитаем потерю давления в нем 
, кПа. При пропускной способности 80000 м3/ч, ρ=0,77 кг/м3; Δр=5 кПа.
,
Определить скорость движения газа в линии редуцирования W, м/с: до регулятора давления, после него, в газопроводе после регулятора давления по формуле
,(2.3)
где F - площадь сечения, м;
V - производительность газорегуляторного пункта, м3/ч;
р - давление на входе или выходе, МПа;
р0 - атмосферное давление, МПа.
а) до регулятора давления (D=500 мм)
,
б) после регулятора давления (D=400 мм)
Полученные скорости допустимы.
Определить потери давления в кранах, местных сопротивлениях и предохранительно-запорных клапанах линии регулирования.
Таблица 9
Значения местных сопротивлений
| Местное сопротивление | До регулятора | После регулятора |
| Кран (ζ=0.2) | ||
| ПЗК (ζ=1.0) | - | |
| Переход на диаметр 400 мм (ζ=0,35) | - | |
| Итого |
2.3 Гидравлические потери определяются по формуле
, Па; (2.4)
где Σζ - сумма местных сопротивлений;
W - скорость движения газа, м/с;
ρ - плотность газа, кг/м3;
р - давление на входе или выходе, МПа;
р0 - атмосферное давление, МПа.
В нашем случае гидравлические потери 
, кПа составят:
а) до регулятора давления
;
а) после регулятора давления
Суммарные потери давления в линии редуцирования будут равны:
ΔрΣ=35+60 =0,095 кПа.
Эта величина допустима
Защита от коррозии
От коррозии блуждающими токами металлические сооружения защищают электрическими дренажами, установками катодной защиты, протекторами и токоотводами.
Электрический дренаж - это организованный отвод блуждающих токов от защищаемого газопровода к их источнику. Различают три вида электрического дренажа: прямой, поляризованный и усиленный. Каждый из дренажей устанавливают в линии соединения газопроводов с отрицательной шиной тяговой подстанции или с рельсами электрифицированного транспорта.
Прямой (простой) электродренаж имеет двустороннюю проводимость, поэтому используется лишь на участках с устойчивым анодным потенциалом, как правило, вблизи тяговых подстанций.
Поляризованный и усиленный электродренажи имеют одностороннюю проводи мость от газопровода к источнику тока, а поэтому их можно подключать к рельсам электрифицированного транспорта. Одна дренажная установка способна защитить до 56 км газопровода.
