Контрольно-измерительные пункты КИП ПВЕК предназначены для контроля и регулировки параметров электрохимической защиты (ЭХЗ), коммутации отдельных элементов системы ЭХЗ, обозначения трасс трубопроводов и других металлических подземных сооружений и коммуникаций (далее по тексту-подземные коммуникации) согласно ГОСТ Р 51164 и устанавливаются вдоль трассы подземных коммуникаций:

• на прямых участках в пределах видимости, но не реже чем через 500 — 1000 м (в зависимости от коррозионной опасности участка подземных коммуникаций);
• в местах поворота трассы подземных коммуникаций;
• по обе стороны от мест пересечений трассы подземных коммуникаций с искусственными и естественными преградами (дорогами, реками и т.п.);
• в местах подключения дренажного кабеля к подземным коммуникациям;
• в местах установки изолирующих фланцевых соединений;
• в местах пересечения с трассами других надземных и подземных коммуникаций.

КИП ПВЕК производятся в пяти вариантах:

КИП ПВЕК Тип 1: для установки на линейной части трубопроводов (стоика — равносторонний треугольник со стороной 180 мм);
КИП ПВЕК Тип 2: для установки на линейной части трубопроводов и на промышленных площадках (стойка — квадрат со стороной 200 мм);
КИП ПВЕК Тип 2В: “винчестер”: для установки на линейном части трубопроводов и на промышленных площадках (стойка — квадрат со стороной 200 мм);
КИП ПВЕК Тип 3: для установки на надземные трубопроводы (стойка — квадрат со стороной 200 мм);
КИП ПВЕК Тип 4: для скрытой установки в/на промышленных площадках не выше уровня грунта.

Техническое описание:

КИП ПВЕК - это универсальное изделие, позволяющее использовать его не только как измерительную колонку с набором клемм, а как многофункциональный, унифицированный, интеллектуальный, технологично системный продукт, имеющий современный и эстетичный вид.

КИП ПВЕК представляет собой трехгранную или четырёхгранную стойку из атмосфероустойчивого пластика не поддерживающего горение с информационной маркировкой, имеющей контрольный щиток с контактными зажимами и клеммами.

Для защиты КИП ПВЕК от подделок на стойку нанесён QR-код, содержащий наименование изготовителя, адрес, контактные телефоны, адрес сайта и электронной почты.

Контрольный щиток расположен в верхней части стойки и закрыт крышкой с замком. Контрольный щиток имеет платы с силовыми и измерительными клеммами для коммутации средств ЭХЗ и подключения измерительного оборудования.

Клеммы, контактные зажимы и измерительные гнезда КИП ПВЕК изготовляются из латуни, меди или нержавеющей стали. Конструкция зажимов обеспечивает надежное электрическое крепление кабелей и проводов:

• для измерительных зажимов - сечением до 6 мм2;
• для силовых зажимов - сечением до 35 мм2.

Количество контактных зажимов на клеммной панели в различных комбинациях:

• измерительных зажимов – 0, 4, 6, 8, 12, 14, 16, 18, 24;
• силовых зажимов – 0, 2, 4, 6, 8, 10.

КИП ПВЕК полностью соответствуют «Временным техническим требованиям к контрольно-измерительным пунктам для электрохимической защиты трубопроводов» ПАО «Газпром» и внесены в Реестр оборудования электрохимической защиты, разрешённого к применению в ПАО «Газпром».

Стойки КИП ПВЕК производятся белого цвета. Цвет сигнального колпака, в зависимости от типа трубопровода, соответствуют таблице:

Технические характеристики:

КИП ПВЕК изготавливаются в климатическом исполнении У1, с диапазоном рабочих температур от минус 40 °С до плюс 60 °С или УХЛ1, с диапазоном рабочих температур от минус 60 °С до плюс 60 °С и относительной влажности воздуха до 98 % (при температуре окружающей среды плюс 25 °С).

Сопротивление на излом стойки КИП (кроме КИП типов 3 и 4) на расстоянии 0,7 м от поверхности грунта не менее 1,5 кН.

Для снижения образования конденсата и естественного охлаждения дополнительных устройств в конструкции КИП (тип 1, 2, 3 и подтип 1А) предусмотрены вентиляционные отверстия.

Степень защиты оболочки изделий от воздействия окружающей среды и соприкосновения с токоведущими частями согласно ГОСТ 14254:

• а) для КИП типов и подтипов 1, 1А, 2, 2В и 3 – не менее IР23;
• б) для КИП тип 4 – не менее IР65.

В нижней части стойки находится технологическое окно для ввода кабелей. Верхняя часть окна располагается на расстоянии не менее 250 мм от уровня установки стойки в грунт.

Глубина закладки КИП в грунт - не менее 0,7 м. Рекомендуемая глубина заглубления в грунт отмечается на стойке.

Габаритные размеры и масса КИП ПВЕК.

Пункты контрольно-измерительные (КИП) - это пункты, которые предназначаются для обеспечения доступа к проводникам в условиях проведения измерений величин защитных потенциалов, для контроля этих защитных потенциалов металлических конструкций и сооружений, проложенных ниже уровня грунта, и обозначения трасс трубопроводов, а также для обеспечения совместной электрохимической защиты трубопроводов и других сооружений, расположенных под землей, от коррозии.

КИПы имеют широкую область применения и используются:

На линейных частях магистральных трубопроводов;

В местах пересечения магистральных трубопроводов;

В местах пересечения трубопроводов с кабелями связи;

В местах пересечения трубопроводов с высоковольтными линиями электропередач;

В местах пересечения трубопровода с автомобильными и железными дорогами (при использовании для трубопроводозащитного кожуха);

На анодных заземлителях;

На установках протекторной защиты трубопроводов;

На электроизолирующих вставках (муфтах).

Конструктивно выполнен в виде стойки с основанием для закрепления в грунте, на которой смонтирован шкаф, в котором имеется дверь для доступа к пластине из текстолита (клеммный терминал), на которой располагаются контрольные зажимы и элементы ручной настройки. КИП дополнительно комплектуется километровым знаком, который позволяет визуально определять трассу трубопровода с воздуха.

Возможно изготовление стойки КИПа из поливинилхлорида (ПВХ), стеклопластика или металла. Применяемые материалы специально предназначаются для эксплуатации на открытом воздухе во всех климатических зонах. Для предотвращения кражи стойки, или свободного изъятия контрольно-измерительного пункта из грунта, стойка КИПа оснащается анкерным устройством.

Клеммный терминал, в зависимости от модели КИП, предназначается для установки до 18 контактных зажимов и изготавливается из поликарбоната. Контактные зажимы могут изготавливаться из нержавеющей стали или латуни. Эти зажимы могут допускать подключение проводников с сечением до 16 мм², а силовые до 70 мм². Для исключения несанкционированного доступа в КИП клеммный терминал обладает крышкой с запирающим устройством.

Измерения величин защитных потенциалов подземных сооружений и контроль защитных потенциалов подземных сооружений проводятся путем подключения специализированных приборов к Контрольно-измерительному пункту.

Маркировка КИПа и предупреждающие (информационные) надписи выполненяются на самоклеющейся пленке с использованием метода термотрансферной печати. В целях повышения стойкости маркировки и надписей к воздействию ультрафиолетового излучения на стойках и коробах КИПа, где нанесены надписи, применено наружное ламинирование специальной защитной пленкой. Стойкость надписей и маркировки составляет не менее 10 лет.

Номенклатура контрольно-измерительных пунктов (КИП) достаточно обширна и может быть разделена на виды по назначению и исполнению. Однако, эта классификация условна, т.к. в зависимости от конкретных условий и проектных решений назначение конкретного КИП может меняться.

Стойки могут изготавливаться в исполнениях для жилой и нежилой зон, и отличаться способом установки: для нежилой зоны – над землей, для жилой – в виде ковера, в ровень с уровнем грунта или асфальта. Также существует разновидность КИПов с телеметрией, которые по заданному расписанию производят измерение защитных потенциалов и передают данные на ПК службы ЭХЗ.

Однако основные виды КИП представлены ниже:

1. Трассовый, который предназначается для измерения защитных потенциалов трубопровода по направлению его пролегания. Устанавливается согласно проекта, вдоль трассы трубопровода.

2. КИП для анодных полей, который предназначается для соединения проводников от отдельных заземлителей и присоединения к ним анодного кабеля от КЗУ. Такие КИП содержат только силовые зажимы на клеммном терминале. Такая конструкция КИП позволяет легко создать соединение и упрощает диагностику отдельных заземлителей в процессе эксплуатации.

3. КИП для точек дренажа, которые предназначаются для соединения контрольного и дренажного проводников от трубопровода, а также проводников от электродов сравнения с соответствующими проводниками КЗУ. Такие КИП содержат силовые и контрольные зажимы на клеммном терминале.

4. КИП со встроенным БДР, который предназначается для установки в местах пересечения трубопроводов с другими подземными коммуникациями для их совместной защиты. Контрольно-измерительный пункт со встроенным БДР позволяет осуществлять совместную защиту нескольких металлических конструкций и сооружений, проложенных ниже уровня грунта, без использования дополнительных устройств. Такие КИП содержат диодно-резисторные каналы, силовые и контрольные зажимы на клеммном терминале.

В ГРП для контроля работы оборудования и измерения параметров газа применяют следующие КИП:

• термометры для замера температуры газа;
• показывающие и регистрирующие (самопишущие) манометры для замера давления газа;
• приборы для регистрации перепада давлений на скоростных расходомерах;
• приборы учета расхода газа (газовые счетчики или расходомеры).

Все КИП должны подвергаться государственной или ведомственной периодической поверке и быть в постоянной готовности к выполнению измерений. Готовность обеспечивается метрологическим надзором. Метрологический надзор заключается в осуществлении постоянного наблюдения за состоянием, условиями работы и правильностью показаний приборов, осуществлении их периодической проверки, изъятии из эксплуатации пришедших в негодность и не прошедших проверки приборов. КИП должны устанавливаться непосредственно у места замера или на специальном приборном щитке. Если КИП монтируют на приборном щитке, то используют один прибор с переключателями для замера показаний в нескольких точках.

КИП присоединяют к газопроводам стальными трубами. Импульсные трубки соединяют сваркой или резьбовыми муфтами. Все КИП должны иметь клейма или пломбы органов Росстандарта.

КИП с электрическим приводом, а также телефонные аппараты должны быть во взрывозащищенном исполнении, в противном случае их ставят в помещении, изолированном от ГРП.

К наиболее распространенным видам КИП в ГРП относятся приборы, рассматриваемые далее в настоящем разделе.

Приборы для измерения давления газа подразделяются:

• на жидкостные приборы, в которых измеряемое давление определяется величиной уравновешивающего столба жидкости;
• пружинные приборы, в которых измеряемое давление определяется величиной деформации упругих элементов (трубчатые пружины, сильфоны, мембраны).

Жидкостные манометры используют для замера избыточных давлений в пределах до 0,1 МПа. Для давлений до 10 МПа манометры заполняют водой или керосином (при отрицательных температурах), а при измерении более высоких давлений - ртутью. К жидкостным манометрам относятся и дифференциальные манометры (дифманометры). Их применяют для замеров перепада давления.

Дифференциальный манометр ДТ-50 (рисунок ниже), Толстостенные стеклянные трубки прочно закрепляют в верхней и нижней стальных колодках. Вверху трубки присоединяют к камерам-ловушкам, предохраняющим трубки от выброса ртути в случае повышения максимального давления. Там же расположены игольчатые вентили, с помощью которых можно отключать стеклянные трубки от измеряемой среды, продувать соединительные линии, а также выключать и включать дифманометр. Между трубками расположены измерительная шкала и два указателя, которые можно устанавливать на верхний и нижний уровни ртути в трубках.

Дифференциальный манометр ДТ-50

а - конструкция; б - схема расположения каналов; 1 - вентили высокого давления; 2, 6 - колодки; 3 - камеры-ловушки; 4 - измерительная шкала; 5 - стеклянные трубки; 7 - указатель

Дифманометры можно использовать и как обычные манометры для замера избыточных давлений газа, если одну трубку вывести в атмосферу, а другую - в измеряемую среду.

Манометр с одновитковой трубчатой пружиной (рисунок ниже). Изогнутая пустотелая трубка, закреплена нижним неподвижным концом к штуцеру, с помощью которого манометр присоединяют к газопроводу. Второй конец трубки запаян и шарнирно связан с тягой. Давление газа через штуцер передается на трубку, свободный конец которой через тягу вызывает перемещение сектора, зубчатого колеса и оси. Пружинный волосок обеспечивает сцепление зубчатого колеса и сектора и плавность хода стрелки. Перед манометром устанавливают отключающий кран, позволяющий при необходимости снять манометр и заменить его. Манометры в процессе эксплуатации должны проходить государственную поверку один раз в год. Рабочее давление, измеряемое манометром, должно находиться в пределах от 1/3 до 2/3 их шкалы.

Манометр с одновитковой трубчатой пружиной

1 - шкала; 2 - стрелка; 3 - ось; 4 - зубчатое колесо; 5 - сектор; 6 - трубка; 7 - тяга; 8 - пружинный волосок; 9 - штуцер

Самопишущий манометр с многовитковой пружиной (рисунок ниже). Пружина выполнена в виде сплюснутой окружности диаметром 30 мм с шестью витками. Вследствие большой длины пружины ее свободный конец может перемещаться на 15 мм (у одновитковых манометров - только на 5-7 мм), угол раскручивания пружины достигает 50-60°. Такое конструктивное исполнение позволяет применять простейшие рычажные передаточные механизмы и осуществлять автоматическую запись показаний с дистанционной передачей. При подключении манометра к измеряемой среде свободный конец пружины рычага будет поворачивать ось, при этом перемещение рычагов и тяги будет передаваться оси. На оси закреплен мостик, который соединен со стрелкой. Изменение давления и перемещение пружины через рычажный механизм передаются стрелке, на конце которой установлено перо для записи измеряемой величины давления. Диаграмма вращается с помощью часового механизма.

Схема самопишущего манометра с многовитковой пружиной пружиной

1 - многовитковая пружина; 2, 4, 7 - рычаги; 3, 6 - оси; 5 - тяга; 8 - мостик; 9 - стрелка с пером; 10 - картограмма

Поплавковые дифференциальные манометры.

Широкое распространение в газовом хозяйстве нашли поплавковые дифманометры (рисунок ниже) и сужающие устройства. Сужающие устройства (диафрагмы) служат для создания перепада давления. Они работают в комплекте с дифманометрами, измеряющими создаваемый перепад давления. При установившемся расходе газа полная энергия потока газа складывается из потенциальной энергии (статического давления) и кинетической энергии, то есть энергии скорости.

До диафрагмы поток газа имеет начальную скорость ν 1 в узком сечении эта скорость возрастает до ν 2 , после прохождения диафрагмы лоток расширяется и постепенно восстанавливает прежнюю скорость.

При возрастании скорости потока увеличивается его кинетическая энергия и соответственно уменьшается потенциальная энергия, то есть статическое давление.

За счет разности давлений Δp = p ст1 - p ст2 ртуть, находящаяся в дифманометре, перемещается из поплавковой камеры в стакан. Вследствие этого расположенный в поплавковой камере поплавок опускается и перемещает ось, с которой связаны стрелки прибора, показывающего расход газа. Таким образом, перепад давления в дроссельном устройстве, измеренный с помощью дифференциального манометра, может служить мерой расхода газа.

Поплавковый дифференциальный манометр

а - конструктивная схема; б - кинематическая схема; в - график изменения параметров газа; 1 - поплавок; 2 - запорные вентили; 3 - диафрагма; 4 - стакан; 5 - поплавковая камера; 6 - ось; 7 - импульсные трубки; 8 - кольцевая камера; 9 - шкала указателя; 10 - оси; 11 - рычаги; 12 - мостик пера; 13 - перо; 14 - диаграмма; 15 - часовой механизм; 16 - стрелка

Зависимость между перепадом давления и расходом газа выражается формулой

где V - объем газа, м 3 ; Δp - перепад давления, Па; К - коэффициент, постоянный для данной диафрагмы.

Значение коэффициента К зависит от соотношения диаметров отверстия диафрагмы и газопровода, плотности и вязкости газа.

При установке в газопроводе центр отверстия диафрагмы должен совпадать с центром газопровода. Отверстие диафрагмы со стороны входа газа выполняют цилиндрической формы с коническим расширением к выходу потока. Диаметр входного отверстия диска определяют расчетным путем. Входная кромка отверстия диска должна быть острой.

Нормальные диафрагмы могут применяться для газопроводов с диаметром от 50 до 1200 мм при условии 0,05 < m < 0,7. Тогда m = d 2 /D 2 где m - отношение площади отверстия диафрагмы к поперечному сечению газопровода; d и D - диаметры отверстия диафрагмы и газопровода.

Нормальные диафрагмы могут быть двух видов: камерные и дисковые. Для отбора более точных импульсов давления диафрагма размещается между кольцевыми камерами.

Плюсовый сосуд присоединяют к импульсной трубке, отбирающей давление до диафрагмы; к минусовому сосуду подводят давление, отбираемое после диафрагмы.

При наличии расхода газа и перепада давления часть ртути из камеры выжимается в стакан (рисунок выше). Это вызывает перемещение поплавка и соответственно стрелки, указывающей расход газа, и пера, отмечающего на диаграмме величину перепада давления. Диаграмма приводится в движение от часового механизма и делает один оборот в сутки. Шкала диаграммы, разделенная на 24 части, позволяет определить расход газа за 1 ч. Под поплавком помещается предохранительный клапан, который разобщает сосуды 4 и 5 в случае резкого перепада давления и тем самым предотвращает внезапный выброс ртути из прибора.

Сосуды сообщаются с импульсными трубками диафрагмы через запорные вентили и уравнительный вентиль, который в рабочем положении должен быть закрыт.

Силъфонные дифманометры (рисунок ниже) предназначены для непрерывного измерения расхода газа. Действие прибора основано на принципе уравновешивания перепада давления силами упругих деформаций двух сильфонов, торсионной трубки и винтовых цилиндрических пружин. Пружины - сменные, их устанавливают в зависимости от измеряемого перепада давлений. Основные части дифманометра - сильфонный блок и показывающая часть.

Принципиальная схема сильфонного дифманометра

1 - сильфонный блок; 2 - плюсовый сильфон; 3 - рычаг; 4 - ось; 5 - дроссель; 6 - минусовый сильфон; 7 - сменные пружины; 8 - шток

Сильфонный блок состоит из сообщающихся между собой сильфонов, внутренние полости которых заполнены жидкостью. Жидкость состоит из 67% воды и 33% глицерина. Сильфоны связаны между собой штоком 8. В сильфон 2 подводится импульс до диафрагмы, а в сильфон 6 - после диафрагмы.

Под действием более высокого давления левый сильфон сжимается, вследствие чего жидкость, находящаяся в нем, через дроссель перетекает в правый сильфон. Шток, жестко соединяющий донышки сильфонов, перемещается вправо и через рычаг приводит во вращение ось, кинематически связанную со стрелкой и пером регистрирующего и показывающего прибора.

Дроссель регулирует скорость перетекания жидкости и тем самым снижает влияние пульсации давления на работу прибора.

Для соответствующего предела измерения применяют сменные пружины.

Счетчики газа. В качестве счетчиков могут использоваться ротационные или турбинные счетчики.

В связи с массовой газификацией промышленных предприятий и котельных, увеличением видов оборудования возникла необходимость в измерительных приборах с большой пропускной способностью и значительным диапазоном измерений при небольших габаритных размерах. Этим условиям в большей мере удовлетворяют ротационные счетчики, в которых в качестве преобразовательного элемента применяются 8-образные роторы.

Объемное измерение в этих счетчиках осуществляется вследствие вращения двух роторов за счет разности давлений газа на входе и на выходе, Необходимый для вращения роторов перепад давления в счетчике составляет до 300 Па, что позволяет использовать эти счетчики даже на низком давлении. Отечественная промышленность выпускает счетчики РГ-40-1, РГ-100-1, РГ-250-1, РГ-400-1, РГ-600-1 и РГ-1000-1 на номинальные расходы газа от 40 до 1000 м 3 /ч и давление не более 0,1 МПа (в системе единиц СИ расход 1 м 3 /ч = 2,78*10 -4 м 3 /с). При необходимости можно применять параллельную установку счетчиков.

Ротационный счетчик РГ (рисунок ниже) состоит из корпуса, двух профилированных роторов, коробки зубчатых колес, редуктора, счетного механизма и дифференциального манометра. Газ через входной патрубок поступает в рабочую камеру. В пространстве рабочей камеры размещены роторы, которые под действием давления протекающего газа приводятся во вращение.

Схема ротационного счетчика типа РГ

1 - корпус счетчика; 2 - роторы; 3 - дифференциальный манометр; 4 - указатель счетного механизма

При вращении роторов между одним из них и стенкой камеры образуется замкнутое пространство, которое заполнено газом. Вращаясь, ротор выталкивает газ в газопровод. Каждый поворот ротора передается через коробку зубчатых колес и редуктор счетному механизму. Таким образом учитывается количество газа, проходящего через счетчик.

Ротор подготавливают к работе следующим образом:

• снимают верхний и нижний фланцы, затем роторы промывают мягкой кистью, смоченной в бензине, поворачивая их деревянной палочкой, чтобы не повредить шлифованную поверхность;
• затем промывают обе коробки зубчатых колес и редуктор. Для этого заливают бензин (через верхнюю пробку), проворачивают роторы несколько раз и сливают бензин через нижнюю пробку;
• закончив промывку, заливают масло в коробки зубчатых колес, редуктор и счетный механизм, заливают соответствующую жидкость в манометр счетчика, соединяют фланцы и проверяют счетчик путем пропускания через него газа, после чего замеряют перепад давления;
• далее прослушивают работу роторов (должны вращаться бесшумно) и проверяют работу счетного механизма.

При техническом осмотре следят за уровнем масла в коробках зубчатых колес, редукторе и счетном механизме, замеряют перепад давления, проверяют на плотность соединения счетчиков. Счетчики устанавливают на вертикальных участках газопроводов так, чтобы поток газа направлялся через них сверху вниз.

Турбинные счетчики.

В этих счетчиках колесо турбины под воздействием потока газа приводится во вращение; число оборотов колеса прямо пропорционально протекающему объему газа. При этом число оборотов турбины через понижающий редуктор и магнитную муфту передается на находящийся вне газовой полости счетный механизм, показывающий суммарный объем газа, прошедший через прибор при рабочих условиях.

КИП, используемые для установки в ГРП (ГРУ). КИП служат для систематического контроля за соответствием основных параметров работы котла, печи, сосуда, трубопровода, а также для измерения кол-ва и расхода пара и топлива. Классификация КИП: 1) по назначению: -промышленные; -эталонные; - лабораторные. 2) по характеру показаний: -показывающие; - регистрирующие, -интегрирующие 3) по форме представления показаний: -цифровые; - аналоговые. 4) по принципу действия: -механические, -электрические, -жидкостные, -химические... 5) по характеру использования – оперативные, учетные и расчетные.6)По местоположению: -местные и дистанционной передачей показаний. 7) По условиям работы – стационарные и переносные. 8) По габаритам – полногабаритные, малогабаритные и миниатюрные. Приборы для измерения температуры. Могут быть термометры расширения(-190;+650), манометрические термометры (-160;+600), термометры сопротивления (-200;+1100), термоэлектрические термометры (-50+1800), пирометры излучения (подразделяется на оптические, фотоэлектрические, радиоционные) (+20+6000). Приборы для измерения давления и разрежения. Классифицируются: По ряду измерений давления 1)манометры (избыточное давление), 2) вакуумметры (для разряжения), 3) моноваккуумметры (избыт давл. и разрежение), 4) тягомеры (вакуумметры с верхним пределом измерения не превышающих. 5)микроманометры, 6) тягонапоромеры 7) барометры для измерения атмосферного давления. По принципу действия (-жидкостные; -механич., -деформационные; -электромеханические. Приборы для обнаружения утечек газа : - газоиндикаторы; - газоанализатор; -стационарные сигнализаторы; -течеискатель.

Учет расхода газа. Газовые счетчики, их установка. Газовые счетчики используются для учета и измерения количества природного газа проходящего по газопроводу за единицу времени.

Газовые счетчики делятся по сфере применения на бытовые, коммунальные и промышленные. Бытовые газовые счетчики реализованы в виде мембранных или диафрагменных счетчики, и позволяют подсчитывать небольшие расходы газа (до 12 кубических м/ч). В качестве коммунальных газовых счетчиков выступают как диафрагменные, так и ротационные и турбинные счетчики газа, с пропускной способностью от 10 до 40 м3/ч. Для промышленного использования на предприятиях и газовых магистралях, применяются турбинные и ротационные счетчики с еще более высокой пропускной способностью. В маркировке счетчиков газа в большинстве случаев указывается тот номинальный объем, который способен учитывать данный счетчик.

Этапы монтажа : -На вводе газопровода отрезается труба с разрывом 200-400мм. -На двух концах нарезается резьба. Если имелся кран, то с одной стороны. -По соответствующим правилам и нормам в газовом хозяйстве устанавливается газовый счетчик, предварительно закрепив его на специальном каркасе. -На вводе газопровода накручивается термозапорный клапан совмещенный с краном (можно по отдельности). -Далее простым изгибом трубы (эстетически), через паранитовые прокладки и накидные гайки подсоединяется газовый счетчик к газовой арматуре.

Промышленные системы газоснабжения. Принципиальные схемы промышленных систем и их классификация. Межцеховые и внутрицеховые газопроводы. Прокладка межцеховых и внутрицеховых газопроводов.

Промышленные системы газоснабжения. Промышленная система газоснабжения - технический комплекс, состоящий из вводов, газовых сетей (меж- и внутрицеховые), газорегуляторных пунктов (ГРП) и газорегуляторных установок (ГРУ), газопроводов и агрегатов, включая КИП и трубопроводы безопасности и обвязочные. Комплекс обеспечивает транспортирование газа по пром. предприятию и распределение его по газовым горелкам агрегатов. По трубопроводам газ поступает на территорию предприятия через ввод, на котором вне предприятия устанавливают главное отключающее устройство. Газ от ввода к цехам транспортируют по межцеховым газопроводам, которые прокладывают надземным и подземным способами. В конечных точках межцеховых газопроводов устанавливают продувочные трубопроводы, используемые при ремонтах и пусках газопроводов. На нач. участке межцехового газопровода устанавливают центральный ГРП, на котором снижается и поддерживается требуемое цехам предприятия постоянное, давление газа. В ГРП предусматривают пункт измерения расхода газа, с помощью которого контролируют потребление газа предприятием. В зависимости от конкретных условий применяют след. схемы промышленных систем газоснабжения: одноступенчатые, двухступенчатые.

Классификация: В зависимости от конкретных условий проектирования промышленных систем газоснабжения используют различные принципиальные схемы, которые классифицируют след. образом: одноступенчатые системы газоснабжения: а) при непосред. присоединении предпр. к гор. распред. сетям низкого давления; б) при присоединении пром. объектов к гор. сетям через центральный ГРП и с низким давлением в пром. межцеховых газопроводах; в) при присоединении пром. объектов к гор. сетям через центральный ГРП и со средним давлением в пром. газопроводах. Двухступенчатые системы : а) при непосред. присоединении пром. объектов к гор. сетям среднего (выс.) давления цеховыми ГРУ и с низким давлением в цеховых газопроводах; б) при непосред. присоединении пром. объектов к гор. сетям среднего давления цеховыми ГРУ и со средним давлением в цеховых газопроводах; в) при присоединении к гор. сетям через центральный ГРП со средним давлением в межцеховых газопроводах цеховыми ГРУ и с низким давлением в цеховых газопроводах; г) при присоединении к гор. сетям через центральный ГРП со средним давлением в межцеховых газопроводах цеховыми ГРУ и со средним давлением в межцеховых газопроводах.

Принципиальные схемы промышленных систем и их классификация .

Межцеховые и внутрицеховые газопроводы.

Из городской распределительной сети низкого давления газ через задвижку поступает в межцеховой газопровод. У небольших предприятий протяженность межцеховых газопроводов обычно невелика, поэтому на ответвлениях от основного газопровода к цехам отключающие устройства можно не устанавливать.

По внутрицеховым газопроводам транспортируется газ по цеху от ввода до агрегатов. В большинстве случаев такие газопроводы проектируют тупиковыми. Кольцевание внутрицеховых газопроводов применяют только в особо ответственных цехах. На вводе газопровода в цех устанавливают отключающее устройство и манометр. В конце цехового газопровода расположен продувочный трубопровод, к которому присоединены объединенные продувочные трубопроводы от ответвлений газопроводов к агрегатам. Для учета потребления газа в цехе предусмотрен пункт измерения расхода газа. Если цех оборудован ГРУ, то пункт измерения расхода газа совмещают с ней.

Прокладка межцеховых и внутрицеховых газопроводов.

На предприятиях чаще отдают предпочтение надземной прокладке межцеховых газопроводов. Так как они в этом случае не подвержены подземной коррозии, более доступны для осмотра и ремонта, менее опасны при утечках газа и экономичнее подземных. Надземные газопроводы прокладывают на опорах, эстакадах, по огнестойким наружным стенам и перекрытиям зданий с производствами не пожароопасной категории. Высота прокладки надземных газопроводов до низа трубы принимается, м, не менее: в местах прохода людей - 2,2; на участках без проезда транспорта и прохода людей - 0,6; над автодорогами - 4,5; над трамвайными путями и железными дорогами - 5,6 - 7,1. Под линиями электропередач в зависимости от напряжения в них газопровод прокладывают на расстоянии от 1 до 6,5 м и заземляют.

Прокладка газопроводов по пешеходным галереям не допускается. Прокладка газопроводов сжиженного газа независимо от давления по конвейерным галереям запрещается. Газопроводы с давлением газа до 0,6 МПа допускается прокладывать по несгораемым (железобетонным, металлическим и каменным) автомобильным и пешеходным мостам. Они должны быть расположены открыто на расстоянии по горизонтали не менее 1 м (в свету) от края панелей для прохода людей и быть доступными для обслуживания. При прохождении газопроводов через стены здания они должны выполняться в футлярах. Вводы газопроводов должны выполняться непосредственно в помещения, где расположены печи, котлы и агрегаты, потребляющие горючие газы. Газопроводы в помещениях должны прокладываться в местах, удобных для обслуживания, осмотра и ремонта. Не допускается прокладка газопроводов в местах, где они могут быть повреждены цеховым транспортом. Пересечение газопроводами вентиляционных шахт, воздуховодов и дымоходов, а также расположение газопроводов в замкнутых, плохо вентилируемых помещениях не допускается. Газопроводы не должны прокладываться в местах, где они могут находиться под воздействием горячих продуктов сгорания или коррозионно-активных жидкостей или соприкасаться с раскаленным или жидким металлом.

Требования, предъявляемые к сжиженным углеводородным газам (СУГ). Транспорт СУГ (железнодорожный, автомобильный, трубопроводный). Установка СУГ у потребителя (баллонные и резервуарные установки).

Требования, предъявляемые к СУГ. Сжиженные газы должны удовлетворять техническим требованиям, определенным в ГОСТ. Смесь пропана и бутана для зимнего времени составляют с повышенным содержанием пропана, для летнего - с повышенным содержанием бутана. Соотношение пропана и бутана в смеси устанавливается договоренностью между поставщиком и заказчиком с учетом местных климатических условий.

Транспорт СУГ (железнодорожный, автомобильный, трубопроводный). Сжиженные углеводородные газы хранят и транспортируют в жидком, а используют в газообразном состоянии. Доставляют их потребителям периодически с созданием запаса на определенный период. С газо- или нефтеперерабатывающего завода газ в жидком виде доставляется на газораздаточные станции или кустовые базы водным путем на танкерах, а чаще - по железной дороге в цистернах объемом 54 или 98 м3. При небольших расстояниях от завода до газораздаточной станции или кустовой базы газ транспортируется в большегрузных автоцистернах емкостью 12 м3 или по трубопроводам под давлением 15 - 20 кгс/см2. Железнодорожные и автомобильные цистерны для перевозки сжиженных газов изготовляют из высокопрочной стали и оборудуют сливо-наливной и контрольной арматурой. Для уменьшения нагрева солнечными лучами цистерны окрашивают в светлый цвет и оборудуют солнцезащитным кожухом.

Для доставки сжиженного газа в резервуарные установки потребителей используют автоцистерны, смонтированные на шасси автомобилей.

Транспорт сжиженного газа в баллонах может осуществляться с ГРС или кустовых баз автомобилями типа «клетка» или обычными малой грузоподъемности непосредственно потребителям или большегрузными автомобилями на обменные, районные и розничные пункты, а с них - непосредственно потребителям специальными автомобилями, обычными бортовыми, переоборудованными для этой цели, а в отдельных случаях и подводами.

Установка СУГ у потребителя. Индивидуальные баллонные установки применяют для снабжения газом потребителей с небольшим расходом газа, например, одноквартирных или малоэтажных жилых домов, общественных помещений и т. п. Различают установки с размещением одного баллона емкостью не более 55 л внутри помещения, где установлены газовые приборы (плита, таган и пр.), и установки с двумя баллонами, размещенными снаружи здания в запирающемся шкаф. При использовании плит со встроенным баллоном разрешается иметь внутри помещения два баллона емкостью 27 л - рабочий (встроенный) и резервный. В производственных помещениях для одного газопотребляющего агрегата устанавливают не более одного баллона емкостью до 80 л.

В комплект баллонной установки входят: один или два баллона, регулятор давления, газовые приборы (обычно плита или плита и водонагреватель) и газопровод.

Групповые резервуарные установки, состоящие из двух и более резервуаров, применяют для снабжения сжиженным газом многоэтажных жилых домов, общественных зданий, коммунальных, промышленных и сельскохозяйственных предприятий. Резервуарные установки могут состоять из подземных или наземных емкостей. Последние применяют ограниченно, только для газоснабжения промышленных и сельскохозяйственных объектов. Для жилых домов используют групповые установки с подземными резервуарами общим геометрическим объемом до 50 м3. В отдельных случаях в районах, где доставка сжиженных газов ограничена сезонными условиями, геометрический объем установки при подземном расположении резервуаров может быть увеличен до 300 м3.

11. Горение газов. Реакция горения газов. Расчёты горения. Температура воспламенения. Пределы воспламенения. Температура горения горючих газов. Методы сжигания горючих газов. Коэффициент избытка воздуха.

Горение – процесс химического соединения горючих составляющих газа с О 2 воздуха, сопровождающийся резким повышением t⁰ и выделением значительного количества тепла. В газообразном топливе присутствует горючая часть и негорючая. Основным горючим компонентом природного газа является метан - CH 4 . Кроме метана в природном газе могут присутствовать горючие газы - пропан, бутан и этан. Химическая реакция горения: C m H n + (m+n/4)O 2 = mCO2 + (n/2)H 2 O; CH 4 + 2O 2 = CO 2 + 2H 2 O.

В практических условиях сжигания газа О 2 берётся не в чистом виде, а входит в состав воздуха, т.к. воздух состоит по объёму на 78% из N 2 и на 21% из О 2 , реакция горения СН 4 в воздухе: СН 4 + 2О 2 + 7,52N 2 = CO 2 + 2H 2 O + 7,52N 2 . Из уравнения видно, что для сжигания 1м3 газа требуется 9,6м3 воздуха.

Наименьшее количество воздуха, необходимого для полного сжигания газа, - теоретический расход воздуха .

В зависимости от соотношения сжигаемого газа и необходимого воздуха горение мб полным и неполным. Полное горение : вся химическая энергия топлива превращается в тепловую. При полном горении в дымовых газах отсутствуют продукты горючих веществ. Продукты полного сгорания: CO 2 , N 2 , избыточный O 2 , пары Н 2 О. Продукты горения при неполном горении : СО, несгоревший Н 2 и СН 4 , тяжёлые углеводороды и сажа. Полноту горения можно определить по цвету пламени. При полном горении цвет прозрачно-голубой, при больших расходах газа – ярко жёлтый, при неполном горении – красноватый с дымными полосами, т.к. в дымовых газах остаются разогретые докрасна частицы углерода или оксиды азота. Наиболее совершенный способ контроля полноты горения – анализ продуктов сгорания с помощью автоматических газоанализаторов. Неполное горение наблюдают при нехватке воздуха, при плохом перемешивании воздуха с газом, малом топочном объёме и низкой t⁰ топки. В практических условиях количество воздуха берётся > теоретического. Отношение действительного расхода воздуха к теоретическому – коэффициент избытка воздуха α = 1,05-1,2 . Α зависит от вида сжигаемого топлива, способа его сжигания, конструкции топки и конструкции горелочного устройства. Воспламенение - пламенное горение вещества, инициированное источником зажигания и продолжающееся после его удаления, то есть возникает устойчивое горение. Температура воспламенения - наименьшая температура вещества, при которой пары над поверхностью горючего вещества выделяются с такой скоростью, что при воздействии на них источника зажигания наблюдается воспламенение. Температура воспламенения смеси зависит от ряда факторов, основными из которых являются качество перемешивания газа с воздухом и количественное содержание горючего газа в газовоздушной смеси. Температура воспламенения природного газа в воздухе при атмосферном давлении в среднем равна 650⁰С. Температурные пределы воспламенения паров в воздухе - такие температуры вещества, при которых его насыщенные пары, находясь в равновесии с жидкой или твердой фазой, образуют в воздухе концентрации, равные соответственно нижнему или верхнему пределам воспламенения. Значения температурных пределов воспламенения применяют при расчете безопасных температурных режимов закрытых технологических аппаратов с жидкостями и летучими твердыми веществами, работающих при атмосферном давлении. Нижний предел воспламеняемости – min содержание газа в газовоздушной смеси, при котором происходит воспламенение. Верхний предел воспламеняемости – max содержание газа в газовоздушной смеси, выше которого смесь не воспламеняется без подвода дополнительного тепла.

Способы сжигания газа. Основное условие сжигания газа – смешение его с воздухом. В зависимости от места подготовки горючей газовоздушной смеси есть 3 способа сжигания газа: *диффузионный : горение осуществляется без предварительного смешения газа с воздухом. Газ под р выходит из горелки и за счёт диффузии перемешивается с окружающим воздухом. Образование горючей газо-воздушной смеси происходит в зоне горения. При этом методе требуется большое количество воздуха: α’’= 1,2-1,4; *кинетическое :

Осуществляется при полном предварительном смешении газа с воздухом. В горелку поступает газ и весь необходимый для горения первичный воздух. Образование гозавоздушной смеси происходит в горелке и в зону горения поступает полностью готовая для горения смесь. α’’ = 1,05-1,1; *диффузионно-кинетическое : происходит с частичным предварительным смешением газа с воздухом. Газ поступает в горелку под давлением и за счёт инжекции подсасывает 50-60% первичного воздуха. В горелке образуется наполовину подготовленная горючая смесь. Вторичный воздух (40-50%) поступает в зону горения за счёт диффузии из окружающего пространства.

Процесс горения газообразного топлива можно разделить на основные стадии: *вытекание газа в горелочное устройство под давлением с увеличенной скоростью; *смесеобразование газа с воздухом; *нагрев газовоздушной смеси до t⁰ возгорания; *возгорание образованной горючей смеси; *горение.

Температура горения . Действительная (расчетная) температура продуктов сгорания t д - температура, которая достигается в ­реальных условиях в самой горячей точке факела. Она ниже теоретической и зависит от потерь теплоты в окружающую среду, степени отдачи теплоты из зоны горения излучением, растянутости процесса горения во времени и др. Действительные усредненные температуры в топках печей и котлов определяются по тепловому балансу или приближенно по теоретической или калориметрической температуре горения в зависимости от температуры в топках с введением в них экспериментально установленных поправочных коэффициентов: t д = t т η, где η- т.н. пирометрический коэффициент.

Скорость протекания реакции горения. Нормальная скорость распространения пламени. Явление проскока и отрыва пламени при сжигании пламени в горелочных устройствах. Устойчивость горения. Стабилизация пламени.

При сжигании газовоздушной смеси зона горения распространяется по объёму смеси с определённой скоростью – скоростью распространения пламени (скорость горения) . 2 типа распространения пламени: нормальное и детонационное. Они характеризуются определёнными величинами скоростей горения газа.

Нормальная скорость распространения пламени – скорость движения фронта пламени в направлении, ┴ поверхности фронта пламени. Для метана 0,4 м/с.

Детонация – процесс химического превращения взрывчатого вещества, сопровождающийся освобождением энергии и распространяющийся по веществу в виде волны со сверхзвуковой скоростью. Детонационное горение характеризуется скоростью распространения пламени, превышающей скорость распространения звука в данной среде. Если скорость распространения пламени газовоздушной смеси, выходящей из горелки, будет < скорости движения этой смеси, то пламя может оторваться от устья горелки. Это – отрыв пламени . Он может произойти из-за увеличения количества газа и воздуха, подаваемых в горелку. Проскок пламени горелки может произойти тогда, когда скорость распространения пламени будет > скорости движения газовоздушной смеси, т.е. скорости вылета смеси из горелки. Проскок пламени сопровождается горением газа внутри самой горелки.

Устойчивость горения. Для поддержания устойчивого горения необходимо обеспечить соотношение газа и воздуха в газовоздушной смеси. Коэффициент α показывает, во сколько раз действительный расход воздуха превышает теоретический. Воздух, принимающий участие в горении, бывает первичным α’ (поступает в горелку для смешения в ней с газом) и вторичным α’’ (поступает в зону горения из окружающего пространства). На устойчивость пламени большое влияние имеет соотношение объёмов газа и воздуха и место образования газовоздушной смеси. Проскок пламени приводит к неполному сгоранию газа, образованию окиси углерода и погасанию пламени. При отрыве пламени газовоздушная смесь поступает в окружающее пространство, что может привести к взрыву. Для удержания устойчивого пламени необходимо соблюдать условия: *поддержание скорости выхода газовоздушной смеси в безопасных пределах; *поддержание t⁰ в зоне горения не ниже t⁰ воспламенения газовоздушной смеси.

Стабилизация газового пламени . Стабилизаторы горения: 1)огнеупорный тоннель; 2) дырчатый горелочный насадок; 3) рассекающий стабилизатор; 4) плоская стабилизирующая решётка; 5) горелка из огнеупорного кирпича; 6) стационарное запальное устройство в виде запальной горелки.

магистральных газопроводов и других объектов

ОАО "Газпром"

Назначение

Контрольно-измерительные пункты РегионСтройЗаказ (КИП.РСЗ) для магистральных газопроводов и других объектов ОАО "Газпром" в зависимости от комплектации предназначены для контроля и регулировки параметров электрохимической защиты (ЭХЗ) подземных коммуникаций, коммутации отдельных элементов систем ЭХЗ, обозначения трасс газопроводов и других металлических подземных сооружений и кабельных коммуникаций. Данный тип продукции персонализируется путем нанесения логотипа компании и окрасом корпуса и отдельных делатей пункта в цвета соответствующие внутренним регламентам ОАО "Газпром". КИП.РСЗ по запросу может оснащаться крышей высотного обзора (КВО) с нанесением километровых или иных отметок.

КИП.РСЗ устанавливаются вдоль трассы подземных коммуникаций:

на прямых участках в пределах видимости, но не реже чем через 500 - 1000 м (в зависимости от коррозионной опасности участка подземных коммуникаций);

в местах поворота трассы подземных коммуникаций;

по обе стороны от мест пересечений трассы подземных коммуникаций с искусственными и естественными преградами (дорогами, реками и т.п.);

в местах подключения дренажного кабеля к подземным коммуникациям;

в местах установки изолирующих фланцевых соединений;

в местах пересечения с трассами других надземных и подземных коммуникаций.

Описание:

КИП.РСЗ представляет собой изделие на основе полимерного профиля круглого, трёхгранного или квадратного сечения с размерами граней от 130 до 200мм или диаметрами от 100 до 200мм, белого, желтого, оранжевого или другого цвета. Внутри КИП размещается клеммная панель с клеммами из цветного металла или коррозионностойкой стали для подключения силового и измерительного оборудования. Клеммная панель защищена крышкой с замком для предотвращения к ней свободного доступа. КИП.РСЗ комплектуется верхним полимерным колпаком-заглушкой, цвет которого может меняться в зависимости от типа маркируемых коммуникаций или иных задач. Как на сам знак, так и на цветной колпак могут наноситься светоотражающие или флуоресцирующие метки. В нижней части изделия размещается устройство, предотвращающее свободное изъятие КИПа из грунта.

Контрольный щиток расположен в верхней части стойки и закрыт крышкой с замком. Внутри контрольного щитока расположена клеммная панель с силовыми и измерительными клеммами для коммутации средств ЭХЗ и подключения измерительного оборудования. Клеммы, контактные зажимы и измерительные гнезда КИП.РСЗ изготовляются из цветного металла или коррозионностойкой стали. Конструкция зажимов обеспечивает надежное электрическое крепление кабелей и проводов без специального оконцевания жил:

для измерительных зажимов - сечением до 10 мм2;

для силовых зажимов - сечением до 35 мм2.

Дополнительное оборудование для установки в КИП.РСЗ

Дополнительное оборудование к КИП.РСЗ

Для расширения функциональных возможностей КИПы могут комплектоваться следующими устройствами:

Блок совместной защиты (БСЗ.РСЗ) - предназначен для организации совместной электрохимической защиты двух и более подземных сооружений, расположенных в непосредственной близости друг от друга (пересекающиеся или параллельные ветви подземных коммуникаций) и устранения вредного влияния соседних коммуникаций путем регулирования защитного тока сооружения.

БСЗ.РСЗ может поставляться в различных модификациях, отличающихся способами регулирования защитного тока: резисторные (БСЗ-Р.РСЗ) и электронные (БСЗ-Э.РСЗ) и количеством каналов регулирования от 1 до 4.

Блок защитного заземления (БЗЗ.РСЗ) - предназначен для защиты подземных сооружений от коррозионного влияния электромагнитных полей ЛЭП, расположенных рядом и/или пересекающих защищаемое сооружение, а также для организации грозозащиты.

БЗЗ.РСЗ может поставляться в модификации для защиты от влияния ЛЭП (БЗЗ-Л.РСЗ) и для грозозащиты

(БЗЗ-Г.РСЗ).ъ

Блок контроля анодных заземлителей (БКАЗ.РСЗ) - предназначен для коммутации и контроля работоспособности анодных заземлителей и электрических соединений путем включения блока в электрические цепи анодных заземлителей.

Крыша высотного обзора (КВО.РСЗ) - предназначена для обеспечения визуального дистанционного контроля трасс трубопроводов или коммуникаций с высоты, при их инспекции с борта воздушного судна. Обеспечивает хорошую видимость знаков с КВО, просмотр и/или фиксацию порядковых номеров километров или другой информации.

Крыша высотного обзора выполняется из ударопрочного полистирола белого, оранжевого или красного цветов и механически крепится к оголовку опознавательно-предупреждающего знака или контрольно-измерительного пункта. По согласованию с заказчиком на верхнюю часть КВО с помощью трафаретной печати или наклеек могут наноситься километровые отметки или другая информация.