CC BY
31НЕКОТОРЫЕ АСПЕКТЫ НОРМАТИВНОМ ДОКУМЕНТАЦИИ В ОБЛАСТИ АРМАТУРЫ, ПРИМЕНЯЕМОЙ В ПУНКТАХ РЕДУЦИРОВАНИЯ ГАЗА
УДК 622-1/-9
С.В. Зубков, ООО ПО «ВИТ-ТЕХГАЗ» (Саратов, РФ), zubkov@tdvit.ru А.С. Поляков, ООО ПО «ВИТ-ТЕХГАЗ», polyakov@tdvit.ru
В статье рассмотрены некоторые аспекты действующих нормативных документов, определяющих возможности и условия применения газовой арматуры при проектировании и изготовлении пунктов редуцирования газа.
Современная нормативная база для этой сферы находится на этапе развития и совершенствования, гармонизации с европейскими стандартами. Вместе с тем отдельные положения действующих нормативов, содержащихся в документах частично-обязательного и добровольного применения, допускают неоднозначное толкование. Некоторые из них содержат внутренние противоречия или не согласуются с другими стандартами. Все это создает определенные трудности при использовании отдельных видов газовой арматуры в процессе производства пунктов редуцирования газа. Проблема усугубляется тем, что пункт редуцирования представляет собой изделие полной заводской готовности (технологическое устройство), применяемое на опасных производственных объектах, и его изготовитель отвечает перед заказчиком за соответствие своего изделия всем необходимым нормативным требованиям. Повышение качества нормотворчества, внесение поправок в действующие документы, принятие новых стандартов, а также активное вовлечение в данный процесс всех заинтересованных сторон, начиная от изготовителей арматуры и заканчивая газораспределительными организациями и поставщиками оборудования для газовых сетей, способно переломить ситуацию в сторону повышения качества газовой арматуры, уровня стандартизации в данной сфере и установить единые правила для всех участников рынка.
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: РЕГУЛИРУЮЩАЯ АРМАТУРА, РЕГУЛЯТОР ДАВЛЕНИЯ, РЕГУЛЯТОР-МОНИТОР, ЗАПОРНАЯ АРМАТУРА, ОТКЛЮЧАЮЩАЯ АРМАТУРА, ЦВЕТОВАЯ МАРКИРОВКА.
Пункт редуцирования газа(ПРГ) представляет собой комплекс арматуры, встроенной в трубопроводную обвязку с устройствами фильтрации, наличием несущих и ограждающих конструкций, а также различных вспомогательных элементов в зависимости от его исполнения. В связи с тем, что ПРГ - это изделие полной заводской готовности, при его проектировании и изготовлении у предприятий возникает ряд сложностей, связанных с соответствием продукта положениям действующих нормативных документов и некоторыми другими аспектами технического и экономического свойства.
Согласно [1] в ПРГ применяется пять основных видов арматуры.
Регулирующая арматура (дроссельная арматура,дроссельно-ре-гулирующая арматура, исполнительное устройство) предназначена для регулировки параметров рабочей среды посредством изменения расхода или проходного сечения.
Запорная арматура предназначена для перекрывания потока рабочей среды с определенной герметичностью.
Отключающая арматура используется для перекрывания потока рабочей среды при превышении заданной величины скорости ее течения за счет изменения перепада давления на чувствительном элементе или при изменении заданной величины давления.
Предохранительная арматура предназначена для автоматической
защиты оборудования и трубопроводов от недопустимого превышения давления посредством сброса.
Контрольная арматура служит для управления поступлением рабочей среды в контрольно-измерительную аппаратуру и приборы.
РЕГУЛИРУЮЩАЯ АРМАТУРА
Регулирующая арматура - это ключевой элемент любого ПРГ. Ее конструкция определяется такими основными параметрами, как входное и выходное давление и расход газа, а также необходимостью обеспечения бесперебойного газоснабжения потребителя. В качестве регулирующей арматуры в ПРГ чаще всего используют регуляторы, не требующие подключения к постороннему источнику энергии [2].
S.V. Zubkov, PO VIT-TEKHGAZ LLC (Saratov, the Russian Federation), zubkov@tdvit.ru A.S. Polyakov, PO VIT-TEKHGAZ LLC, poiyakov@tdvit.ru
Some aspects of regulatory documents on valves used at gas reducing stations
The article considers some aspects of valid regulatory documents that define the possibility and conditions of using gas valves in design and construction of gas reducing stations.
In this area, current regulatory framework is now being developed, improved, and harmonized with European standards. Meanwhile, some provisions of valid regulations included in partly-obligatory and voluntary documents allow for ambiguous interpretations. Some of them contain internal contradictions or inconsistencies with other standards. All of this created certain difficulties in using some types of gas valves when building gas reducing stations. Compounding the problem, gas reducing station is a ready-to-operate item (technological device) used at hazardous industrial facilities, so its manufacturer is responsible to the customer for meeting all the required regulatory documents.
Improving the quality of rulemaking, amending existing documents, as well as introduction of new standards and active involvement of all the parties concerned, starting from valve manufacturers and ending with gas distribution organizations and suppliers of equipment for gas piping, could turn the tide to quality improvement of gas valves, as well as better standardization in this field, and set the uniform rules for all the market participants.
KEYWORDS: CONTROL VALVE, PRESSURE GOVERNOR, MONITOR CONTROLLER, BLOCK VALVE, SHUTOFF VALVE, COLOR MARKING.
Вход газа Gas inlet
1- контрольная арматура
1- control valve
2- запорная арматура 2- block valve
2 3 4 6 1 5 3 2 1
л ^Л \ Л M
Контролируемое давление Controlled pressure
ID^i
Выход газа
Контролируемое давление (импульс) Gas outlet
Controlled pressure (impulse) -<-
3 - продувочный трубопровод
3- vent pipeline
4- фильтр газа 4- gas filter
5- основной регулятор
5- main controller
6- регулятор-монитор 6- monitor controller
7- предохранительная арматура 7- safety valve
Рис. 1. Принципиальная технологическая схема «основной регулятор + регулятор-монитор» Fig. 1. PFD: main controller + monitor controller
7
Конструктивно она может содер -жать и иные виды арматуры: отключающую, предохранительную и контрольную.
Требования по обеспечению непрерывной подачи газа потребителю устанавливаются несколькими нормативными документами [3-5], причем в [4] они сформулированы с применением схемы «основной регулятор + регулятор-монитор (контрольный регулятор)»: регулятор-монитор должен быть идентичен основному регулятору по конструкции,техническим характеристикам и типоразмеру.
Конструкция регуляторов давления позволяет отнести их к двум
типам арматуры - нормально-закрытой и нормально-открытой [1]. Тогда и основной регулятор, и регулятор-монитор должны принадлежать к одному и тому же типу: нормально-закрытому или нормально-открытому. При этом совершенно очевидным становится противоречие требования [4] логике, т. к. основной регулятор в технологической схеме идет после монитора и при возникновении нештатной ситуации он должен полностью открыться, обеспечив монитору возможность вступить в работу (рис. 1). Из этого следует, что основной регулятор всегда должен быть нормально-откры-
той арматурой, тогда как монитор при выходе из строя должен гер -метично закрываться, не допуская пробоя входного давления у потребителя. Описанные приборы априори не могут иметь идентичную конструкцию [6].
ЗАПОРНАЯ АРМАТУРА
Наиболее распространенный тип запорной арматуры в ПРГ - шаровые краны. Из нарушений чаще всего встречается несоблюдение изготовителями установленной в [7] цветовой маркировки: наружная поверхность должна быть окрашена в соответствии с материалом корпуса. При этом цветовую схему
можно изменить по согласованию с заказчиком, что предоставляет производителям излишнюю свободу.
Более принципиальное нарушение - это несоблюдение требований по маркировке [7]: обязательности нанесения маркировки, места и способов ее выполнения. В [8] дается развернутая интерпретация этих требований, что, по нашему мнению, вводит производителей оборудования в заблуждение. Согласно [8] «„маркировку наносят на корпус арматуры. Часть маркировки наносят на лицевую сторону, часть -на обратную сторону корпуса. Лицевой считают правую сторону корпуса арматуры при направлении взгляда по направлению потока среды. Если направление рабочей среды не регламентировано, лицевую и обратную стороны корпуса арматуры назначают в КД [конструкторской документации]. Маркировку на корпусе допускается дублировать и дополнять маркировкой на табличке, надежно прикрепляемой к корпусу. Таблички и средства их крепления изготавливают из материалов, устойчивых к атмосферной коррозии и способных выдерживать рабочую температуру арматуры». Однако в [7] сказано: «...обязатель -
ные знаки маркировки следует наносить на корпус и/или на табличку». Таким образом, маркировка на табличках не допускается без маркировки на корпусе и дублирует последнюю.
Масштаб проблемы достаточно сложно оценить, поскольку нет какой-либо внятной статистики. За отправную точку можно взять среднее количество запорной арматуры в стандартном ПРГ с двумя линиями редуцирования:10-15 механизмов.
Ниже приведены некоторые типичные нарушения требований к маркировке.
Отсутствие обозначения направления поворота запирающего устройства в положение «открыто» и «закрыто».
Отсутствие обозначения направления потока среды и данных по массе изделия существенно осложняет монтаж некоторой за-
порной арматуры в трубопроводной обвязке ПРГ.
Отсутствие маркировки материала корпуса и температурного режима эксплуатации допускает монтаж арматуры, не соответствующей климатической зоне эксплуатации ПРГ, что в дальнейшем будет способствовать ее разрушению и может спровоцировать аварийную ситуацию.
Не менее часто не соблюдается одно из требований стандарта [9], регламентирующего допустимую величину усилия на рукоятке (маховике) ручного привода арматуры, что особенно важно при использовании арматуры большого диаметра. В стесненных условиях ПРГ данное нарушение часто приводит к невозможности обслуживания оборудования должным образом. Оно возникает вследствие экономических соображений: сказывается применение дешевых материалов уплотнения шара в шаровой арматуре и экономия на чистоте обработки его поверхности. Многие производители шаровых кранов, стремясь выполнить требования по максимальной величине усилия на рукоятке, увеличивают длину ручки крана, что, в свою очередь, затрудняет монтаж, поскольку предельные габариты ПРГ шкафного исполнения ограничены стандартом [5]. При этом возможно непроизвольное частичное либо полное закрытие крана под тяжестью самой рукоятки, находящейся в горизонтальном положении, и непредвиденное перекрывание потока газа. В этой ситуации эксплуатирующая организация вынуждена демонтировать ручки во избежание возникновения нештатной ситуации.
В настоящее время у производителей запорной арматуры имеются варианты исполнения кранов с возможностью установки редукторов, что существенно об -легчает эксплуатацию запорной арматуры с большим условным проходом. Таким образом, даже прошедшая процедуру сертификации продукция на практике
не всегда и не в полной мере отвечает требованиям нормативных документов.
ОТКЛЮЧАЮЩАЯ АРМАТУРА
Основной вид отключающей арматуры в ПРГ - предохранительно-запорные клапаны, для которых источником управляющего воздействия служит транспортируемая среда или различные внешние источники, например - электричество. Отключающая арматура, использующая для работы энергию транспортируемой среды, может быть как самостоятельным элементом трубопроводной обвязки ПРГ, так и конструктивно входить в состав регулирующей арматуры. Основная проблема ее применения в сетях газораспределения - это пробелы в действующей нормативной базе в отношении параметров настройки. Верхние пределы настройки отключающей (защитной) арматуры устанавливает стандарт [10]. Требования к настройке нижнего предела срабатывания предохранительно-запорных клапанов полностью отсутствуют. Этот параметр устанавливает непосредственно завод-изготовитель в своей эксплуатационной документации (на практике его величина составляет половину от номинального входного давления). На наш взгляд, данный пробел несет в себе реальную опасность возникновения инцидентов у потребителя в случаях, когда отрицательный скачок давления в сети вызовет сбой работы газоиспользующего оборудования (к примеру, погасание пламени горелки в отсутствие дополнительных мер защиты по отключению), но не приведет к срабатыванию отключающей арматуры и, соответственно, прекращению подачи газа на горелку.
В качестве примера можно привести блочные горелки типа «ГБЛ», «ГБГ», F.B.R и другие. Для некоторых моделей диапазон входного давления составляет 18-45 кПа. При соблюдении стандартов настройки отключающей арматуры по верхнему пределу срабатывания
для категории среднего давления не более 1,4 от величины выходного номинального давления получаем величину давления срабатывания 32 кПа. В то же время давление срабатывания при настройке 0,5 от величины выходного номинального давления (традиционной для большинства типов отключающей арматуры) составит 16 кПа; тогда горелка выйдет из рабочего режима, и пламя погаснет. Это означает, что в случае сбоя автоматики отключения подачи газа на горелку возможно реальное возникновение загазованности внутри котла и в технологическом помещении. Реальной защиты в этом случае можно достичь лишь правильной настройкой отключающей арматуры по верхнему пределу на по -казатель срабатывания 36 кПа. Тогда параметры срабатывания арматуры уложатся также и в нижнюю границу рабочего диапазона горелки - 18 кПа.
ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНАЯ АРМАТУРА Предохранительная арматура -один из важнейших компонентов ПРГ, который отвечает за защиту оборудования и сети от поломки в результате недопустимого повышения давления. Обычно она представляет собой сбросной кла -пан, имеющий довольно простую конструкцию с возможностью регулировки давления срабатывания.
Если величина давления, при котором предохранительный клапан должен закрыться, определяется техникой безопасности, она должна быть указана в требованиях заказчика и в нормативных документах на систему, в которой данный клапан установлен [9]. Предохранительная арматура в га -зорегуляторном пункте отвечает за безопасность, соответственно, должны быть однозначно сформулированы требования по давлению закрытия. В [5] обозначено, что отклонение давления закрытия выбирается из ряда 2,5 %, 5 %, 10 % от величины давления начала открытия. Однако большинство распространенных моделей сбросных клапанов(например,предохранительный сбросной клапан, клапан противопожарный сбросной) конструктивно не способны выполнить указанное требование. Это касается в первую очередь отечественных разработок, основа которых была заложена задолго до вступления в силу стандарта [5].
КОНТРОЛЬНАЯ АРМАТУРА
В любом газорегуляторном пункте есть контрольно-измерительные приборы. В качестве контрольной арматуры чаще всего используются латунные шаровые краны и клапаны с муфтовым присоединением. Помимо того, что само муфтовое соединение не отличается надеж-
а) a) б) b)
Рис. 2. Варианты установки манометра на контрольной арматуре: а) манометр расположен на обычном кране; б) манометр расположен на клапане с подвижным штуцером
Fig. 2. Options for pressure gauge installation on control valve: a) pressure gauge placed on normal valve cock; b) pressure gauge placed on valve with adjustable connection
ностью и часто служит причиной утечки в газорегуляторном пункте, не всегда имеется техническая возможность сориентировать манометр шкалой к оператору.
На рынке встречаются единичные решения для удобной установки контрольно-измерительных приборов, как правило, они имеют завышенную стоимость и в усло -виях жесткой конкуренции производителями ПРГ практически не используются.
Плохо разработанная нормативная база в отношении контрольной арматуры (действующий стандарт [11] в настоящее время потерял актуальность) позволяет производителям удешевлять конструкцию в ущерб качеству. По нашему мнению, конструктивное решение
может быть простым и недорогим: достаточно установить подвижный штуцер со стороны присоединения датчика (накидная гайка), чтобы обеспечить необходимую ориентацию контрольно-измерительного прибора, а универсальные упорные площадки для установки уплотни -тельных прокладок из различных материалов способны обеспечить надежную герметичность резьбовых соединений (рис. 2, 3).
У производителей пунктов редуцирования имеются вопросы относительно цветовой маркировки практически всей арматуры, используемой в ПРГ. Согласно [12] зеленый цвет предназначен для регулирующей арматуры, красный - для предохранительной и отключающей, а запорная
арматура окрашивается в зависимости от ее климатического исполнения. Однако в [9] указано, что маркировка и отличительная окраска арматуры должна осуществляться по стандарту [7], техническим условиям и конструкторской документации, т. е. в соответствии с материалом корпуса. Таким образом два пункта одного и того же документа вступают в прямое противоречие друг другу. Поскольку в [8] не конкретизируется вид арматуры, то вся арматура, на которую распространяется этот стандарт, должна маркироваться и окрашиваться в соответствии с [7]. Заложниками данной ситуации становятся не только производители ПРГ, но и изготовители всех видов арматуры.
Анализ приведенного материала позволяет сделать вывод о том, что современная нормативная база, касающаяся арматуры для ПРГ, в условиях постоянного совершенствования, когда вводятся новые акты и корректируются дей -ствующие, тем не менее на данном этапе своего эволюционирования еще далека от совершенства: некоторые нормативные документы не согласуются друг с другом или содержат противоречия внутри себя и в целом не исключают возможности различного толкования своих положений.
Повышение уровня процесса нормотворчества, конкретизация требований и положений отдельных документов, их гармонизация друг с другом положительно повлияют на качество производимой арматуры и приведет к улучшению эксплуатационных свойств ПРГ. ■
ЛИТЕРАТУРА
1. ГОСТ 24856-2014. Арматура трубопроводная. Термины и определения [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://docs.cntd.ru/ document/1200115380 (дата обращения: 12.09.2019).
2. ГОСТ 11881-76 ГСП. Регуляторы, работающие без использования постороннего источника энергии. Общие технические условия
(с Изменениями № 1, 2, 3) [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://docs.cntd.ru/document/1200024202 (дата обращения: 12.09.2019).
3. СП 62.13330.2011*. Газораспределительные системы. Актуализированная редакция СНиП 42-01-2002 (с Изменениями № 1, 2) [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://docs.cntd.ru/document/1200084535 (дата обращения: 12.09.2019).
4. ГОСТ 56019-2014. Системы газораспределительные. Пункты редуцирования газа. Функциональные требования [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://docs.cntd.ru/document/1200110448 (дата обращения: 12.09.2019).
5. ГОСТ 34011-2016. Системы газораспределительные. Пункты газорегуляторные блочные. Пункты редуцирования газа шкафные. Общие технические требования [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://docs.cntd.ru/document/1200145094 (дата обращения: 12.09.2019).
6. Зубков С.В., Карякин Е.А., Поляков А.С. Газоснабжение без перерывов // Газ России. 2014. № 1. С. 60-69.
7. ГОСТ 52760-2007. Арматура трубопроводная. Требования к маркировке и отличительной окраске [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://docs.cntd.ru/document/gost-r-52760-2007 (дата обращения: 12.09.2019).
8. ГОСТ 4666-2015. Арматура трубопроводная. Требования к маркировке [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://docs.cntd.ru/ document/1200135526 (дата обращения: 12.09.2019).
9. ГОСТ 12.2.063-2015. Арматура трубопроводная. Общие требования безопасности [Электронный ресурс]. Режим доступа: http:// docs.cntd.ru/document/1200122430 (дата обращения: 12.09.2019).
10. ГОСТ Р 54983-2012. Системы газораспределительные. Сети газораспределения природного газа. Общие требования к эксплуатации. Эксплуатационная документация [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://docs.cntd.ru/document/1200095364 (дата обращения: 12.09.2019).
11. ОСТ 95.902-81. Детали арматуры трубопроводной и соединений трубопроводов. Отборные устройства для контрольно-измерительных приборов на Ру до 25 МПа (250 кгс/см2). Штуцера приварные. Типы и основные размеры [Электронный ресурс]. Режим доступа: https:// standartgost.ru/g/%D0 %9E%D0 %A1 %D0 %A2_95.902-81 (дата обращения: 12.09.2019).
12. ГОСТ Р 56001-2014. Арматура трубопроводная для объектов газовой промышленности. Общие технические условия [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://docs.cntd.ru/document/1200111797 (дата обращения: 12.09.2019).
REFERENCES
(1) Federal Agency on Technical Regulating and Metrology (Rosstandart). State standard GOST24856-2014. Pipeline valves. Terms and definitions. Available from: http://docs.cntd.ru/document/1200115380 [Accessed: 12th September 2019]. (In Russian)
(2) Rosstandart. State standard GOST 11881-76. Controllers working without an independent energy source, SSI. General specifications (with Amendments No. 1, 2. 3). Available from: http://docs.cntd.ru/document/1200024202 [Accessed: 12th September 2019]. (In Russian)
(3) Rosstandart. SP 62.13330.2011*. Gas distribution systems. Revised edition of SNiP 42-01-2002 (with Amendments No. 1, 2). Available from: http:// docs.cntd.ru/document/1200084535 [Accessed: 12th September 2019]. (In Russian)
(4) Rosstandart. State standard GOST R 56019-2014. Gas distribution systems. Gas pressure regulating stations. Functional requirements. Available from: http://docs.cntd.ru/document/1200110448 [Accessed: 12th September 2019]. (In Russian)
(5) Rosstandart. State standard GOST 34011-2016. Gas distribution systems. Block gas delivery stations. Cabinet gas delivery stations. General technical requirements. Available from: http://docs.cntd.ru/document/1200145094 [Accessed: 12th September 2019]. (In Russian)
(6) Zubkov SV, Karyakin YeA, Polyakov AS. Supplying gas without interruptions. Gas of Russia = Gaz Rossii. 2014; (1): 60-69. (In Russian)
(7) Rosstandart. State standard GOST R 52760-2007. Pipeline valves. Requirements for the marking and distinctive painting. Available from: http:// docs.cntd.ru/document/gost-r-52760-2007 [Accessed: 12th September 2019]. (In Russian)
(8) Rosstandart. State standard GOST4666-2015. Pipeline valves. Requirements for the marking. Available from: http://docs.cntd.ru/ document/1200135526 [Accessed: 12th September 2019]. (In Russian)
(9) Rosstandart. State standard GOST 12.2.063-2015. Pipeline valves. General safety requirements. Available from: http://docs.cntd.ru/ document/1200122430 [Accessed: 12th September 2019]. (In Russian)
(10) Rosstandart. State Standard GOST R 54983-2012. Gas distribution systems. Natural gas distribution networks. General requirements to operation. Operational documentation. Available from: http://docs.cntd.ru/document/1200095364 [Accessed: 12th September 2019]. (In Russian)
(11) The USSR State Committee for Standards (Gosstandart). State standard OST 95.902-81. Parts of pipeline fittings and pipeline connections. Selective devices for instrumentation on Ru up to 25 MPa (250 kgf/cm2). Weld connections. Types and main sizes. Available from: https://standartgost.ru/ g/%D0%9E%D0%A1%D0%A2_95.902-81 [Accessed: 12th September 2019]. (In Russian)
(12) Rosstandart. State Standard GOST R 56001-2014. Pipeline valves for objects of gas industry. General specifications. Available from: http:// docs.cntd.ru/document/1200111797 [Accessed: 12th September 2019]. (In Russian)
™
fit) ВИТ-1
^^^T ПРОИЗВОДСТВЕН!
ВИТ-ТЕХГАЗ
ПРОИЗВОДСТВЕННОЕ ОБЪЕДИНЕНИЕ
ДВИЖЕНИЕ И РАЗВИТИЕ
ГАЗОВЫЕ ФИЛЬТРЫ
ПУНКТЫ УЧЕТА РАСХОДА ГАЗА
ПУНКТЫ РЕДУЦИРОВАНИЯ ГАЗА
ТРАНСПОРТАБЕЛЬНЫЕ КОТЕЛЬНЫЕ
ЗАПАСНЫЕ ЧАСТИ РЕМКОМПЛЕКТЫ РЕМОНТНИК
+7(8452)66-11-67 www.vittechgaz.ru info@tdvit.ru
на правах рекламы
