Vlastní nastavitelný vysokotlaký regulátor zemního plynu: Průvodce výběrem a nastavením

Stanice městské brány, která odebírá plyn při 24 barech a předává jej středotlaké síti při 1,6 baru, si udrží nastavenou hodnotu celé odpoledne, poté se ve tři hodiny ráno, kdy poptávka klesne na desetinu projektovaného průtoku, dostane přes 2,1 baru. Tato mezera mezi typovým štítkem a skutečným provozním pásmem je důvodem, proč kupující přestávají objednávat z katalogových řad a začínají specifikovat vlastní nastavitelný vysokotlaký regulátor zemního plynu.

Katalogové regulátory jsou dimenzovány kolem jednoho konstrukčního bodu: jedna pevná pružina, jedna pevná clona a pouzdro pružiny, kterou nikdo neměl v úmyslu měnit. V distribučních pracích většina stížností, které se dostanou k výrobci, jako je lov, plíživý výstupní tlak a roztržené membrány po dvou zimách, vede spíše k nesouladu mezi instalovanou jednotkou a skutečným pásmem ztlumení stanice než k výrobní vadě.

Jiangsu Changrun Intelligent Gas Equipment Co., Ltd. staví regulátory, regulační boxy a plynové díly na pozemku o rozloze 10 000 metrů čtverečních s pěti obráběcími dílnami a více než polovina jejích zaměstnanců pracuje v technických rolích. Tato kombinace je pro zakázkovou práci důležitá: specifikace na míru je užitečná pouze tehdy, když pružiny, membrány, tělesa a zkušební stolice, která je dokazuje, sedí ve stejné továrně.

Proč se standardní regulátory potýkají se vstupním tlakem vyšším než 10 barů

Nad vstupem zhruba 10 barů se katalogové dimenzování rozpadá, protože síly, které opotřebovávají stupnici regulátoru, s poklesem tlaku spíše než s jmenovitým průtokem vytištěným na datovém listu.

Snižte 24 bar na 1,6 bar v jedné fázi a plyn překročí 22,4 bar. Následují dva důsledky. Joule-Thomsonovo chlazení odstraňuje zhruba 0,5 stupně Celsia na každý bar poklesu zemního plynu v kvalitě potrubí, takže teplý letní vstup může snížit teplotu sedadla pod bod mrazu, což je místo, kde na mokrém plynu začíná tvorba hydrátu a ledu. Rychlost procházející sedlem také roste s druhou odmocninou poklesu, takže trim, který je tichý při 4 barech, je hlasitý při 25 barech a během jedné či dvou sezón naruší zástrčku.

Velikost je třetí problém. Regulátor nastavený na 900 Nm3/h a nainstalovaný na lince, která běží rychlostí 40 Nm3/h po dobu osmnácti hodin denně, tráví většinu svého života na vzdáleném okraji své charakteristické křivky, kde je pokles největší a opotřebení sedadla nejrychlejší.

Tři proměnné, které definují vlastní nastavitelný vysokotlaký regulátor zemního plynu

Tři vstupy vyřeší téměř celou specifikaci: rozsah vstupního tlaku, poměr ztlumení a teplota plynu dosažená po expanzi.

Rozsah vstupního tlaku a jmenovité těleso

Specifikujte maximální tlak před proudem, včetně podmínek přetlaku a nulového průtoku, nikoli normální provozní hodnotu, poté požadujte hydrostatickou zkoušku při 1,5násobku maximálního povoleného pracovního tlaku. Vysokotlaký regulační ventil vyrobený pro vstup 25 barů obvykle používá tělo z tvárné litiny nebo uhlíkové oceli s nerezovým lemem. Nad 40 bar tloušťka stěny, jmenovité hodnoty příruby a šrouby mění celou sestavu a s nimi se mění i cena.

Poměr útlumu a pokles, který síť může tolerovat

Pokles je změna výstupního tlaku mezi minimálním a maximálním průtokem při pevném nastavení pružiny a jeho velikost závisí téměř výhradně na principu regulace. Níže uvedené údaje jsou typické pro zemní plyn v kvalitě potrubí a jsou užitečné spíše jako vodítko pro návrh než jako zaručené hodnoty.

Pokud stanice musí zůstat v pásmu plus nebo minus 2 procenta přes ztlumení 20:1, přímo působící pružinová jednotka to nemůže dodat. Vyvážená zástrčka nebo pilotně ovládaný design může, a cena této volby je pilotní vedení, které potřebuje svůj vlastní filtr a o něco větší instalační prostor.

Studený plyn, materiál membrány a námraza

Membrána a těsnicí směsi nastavují limit nízké teploty častěji než kov. Nitril (NBR) pokrývá zhruba minus 20 až plus 80 stupňů Celsia, EPDM je lepší řešení tam, kde plyn nese aromatické sloučeniny, a fluoroelastomer (FKM) prodlužuje horní konec na přibližně 200 stupňů Celsia, ale v hlubokém chladu špatně tuhne. Tam, kde vypočítaná expanzní teplota klesne pod -10 stupňů Celsia, je praktickými možnostmi předehřev před regulátorem nebo dvoustupňová redukce, která rozděluje kapku mezi dvě tělesa.

Vysokotlaký regulační ventil tlaku plynu Klíčová součást plynového systému pro regulaci vysokotlakého plynu na stabilní dodávku; revidujte při definování požadavků na vstup, výstup, průtok, teplotu a materiál. Zobrazit produkt →

Rozsah pružin, velikost otvoru a materiál těla: Vyplňte tabulku specifikací

Specifikace vlastního regulátoru je kompletní pouze tehdy, když je písemně vyplněno pět řádků: rozsah vstupu, rozsah výstupu, pásmo průtoku, okno teploty plynu a třída materiálu.

Dvě z těchto řad způsobují většinu přepracování. Kupující běžně posílají návrhový průtok místo průtokového pásma a posílají normální vstupní tlak místo maximálního. Obě hodnoty lze snadno odečíst z výkresu stanice a obě mění pružinu a clonu, do kterých musí továrna pasovat.

Regulátor tlaku v potrubí zemního plynu Tlakově vyrovnávací potrubní zařízení pro přepravu zemního plynu; užitečné při výběru průtokového pásma a maximálního vstupního tlaku vodicí pružiny a clony. Zobrazit produkt →

Úprava, zablokování a disciplina setpointu v terénu

Nastavitelnost se vyplatí pouze tehdy, když je postup nastavování zapsán, protože většina problémů v terénu pochází z rozsahu pružin, který původně nikdy nedosahoval požadované hodnoty.

1. Zkontrolujte, zda je nastavená hodnota ve střední třetině rozsahu pružiny. Výstup 1,6 bar patří do pružiny 0,8 až 2,5 bar, ne do pružiny 1,0 až 1,8 bar, která neponechává žádný prostor pro sezónní ořezávání.
2. Nastavte výstup na proudící plyn a poté otestujte zablokování. Při zavřeném výstupním ventilu by měl výstupní tlak stoupat a zastavit se, nikoli stoupat plynule; stabilní tečení poukazuje na poškození sedadla, nečistoty nebo třídu netěsnosti, která nebyla nikdy splněna.
3. Zaznamenejte požadovanou hodnotu, číslo dílu pružiny, rozsah pružiny a datum do souboru stanice. Regulátor přestavovaný dvakrát za rok bez dokumentace vždy skončí se špatnou pružinou uvnitř.
4. Znovu zkontrolujte po 24 hodinách normálního provozu a znovu po prvním týdnu, protože nové membrány berou sadu a úlomky potrubí se uvolňují skrz obložení.

Pokud projekt musí splňovat dokumentovanou normu, patří tyto kontroly do předávacího souboru vedle tlakové třídy a rozsahu pružin. Další podrobnosti o tom, jak se ověřují vlastní sestavení, jsou uvedeny v poznámkách k vlastní standardy regulátoru tlaku zemního plynu .

Ochrana proti přetlaku: Tam, kde sedí pojistný ventil

Regulátor tlaku řídí tlak, ale nechrání následný systém; přetlaková ochrana je samostatná vrstva, která musí být dimenzována pro případ selhání-otevření.

• Monitorovací regulátor v sérii, nastavený o 0,2 až 0,3 baru nad pracovní nastavenou hodnotu, takže zůstane tichý, dokud aktivní regulátor nedriftuje.
• Bezpečnostní vypínací zařízení vypínající se zhruba při 1,3násobku nastavené hodnoty, zvolené podle třídy zařízení požadované normou EN 14382.
• Pojistný ventil s plným zdvihem, dimenzovaný na maximální průtok, kterým může regulátor projít s maximálním tlakem proti proudu.
• Potrubí po proudu dimenzované na tlak, který by se dostal, kdyby všechna výše uvedená zařízení selhala ve stejný okamžik.

Na vstupní stanici s tlakem 25 barů, která zásobuje 4 bary po proudu, je průtok v nejhorším případě často dvojnásobný až trojnásobek normální potřeby. Je to jediné číslo, které rozhoduje o otvoru pojistného ventilu, a je to také číslo, které rozhoduje o tom, zda je kombinace monitoru a rychlého zavírání levnější než velké odvzdušňovací zařízení.

Plynový automatický bezpečnostní pojistný ventil Automatický pojistný ventil plynu pro uvolnění přetlaku; relevantní, když tok v nejhorším případě určuje velikost odlehčovacího otvoru a odlehčení oproti výběru monitoru. Zobrazit produkt →

FAQ: Vlastní nastavitelné vysokotlaké regulátory zemního plynu

Může jeden regulátor pokrýt snížení průtoku 20:1?

Ano, ale ne přímo působící pružinová jednotka. Vyvážená konstrukce zástrčky udržuje zhruba 5% pokles v tomto pásmu a pilotně ovládaná konstrukce asi 1,5 procenta, zatímco katalogový přímo působící regulátor se bude typicky pohybovat o 10 až 15 procent mezi plným průtokem a minimálním průtokem. Před porovnáním cen přizpůsobte regulační princip danému pásmu.

Jak mohu vybrat správný rozsah pružin pro nastavitelný regulátor?

Nastavte požadovanou hodnotu do střední třetiny rozsahu pružiny a ponechte prostor na obou stranách. Pro výstup 1,6 bar je dobrou volbou pružina 0,8 až 2,5 bar; pružina 1,0 až 1,8 bar není, protože sezónní seřizování a první zima usazování membrány stlačí nastavenou hodnotu, která začíná v horní části jejího rozsahu mimo nastavitelné okno.

Potřebuje stále vlastní regulátor monitor nebo pojistný ventil?

Ano. Regulátor je řídicí vrstvou a monitor, bezpečnostní vypínací zařízení nebo pojistný ventil plného zdvihu je ochranná vrstva. Dimenzujte odlehčovací zařízení pro průtok tak, aby doširoka otevřený regulátor prošel s maximálním tlakem proti proudu, a ověřte, že vypouštěcí bod a ventilační komín leží mimo pracovní oblast operátora.

Jaké informace by měly být uvedeny v žádosti o cenovou nabídku?

K pevné odpovědi stačí šest hodnot a každá z nich odstraní jedno kolo tam a zpět:

• Maximální a minimální vstupní tlak
• Požadovaná výstupní hodnota a tolerance
• Minimální a maximální průtok v Nm3/h
• Nejnižší a nejžhavější teplota plynu na sedadle
• Velikost připojení, norma příruby a materiál tělesa
• Rozhodující norma, jako je EN 334 nebo EN 14382