CC BY
31ТРУБОПРОВОДНАЯ АРМАТУРА
р.м. набиев, ООО «АРМ ГАРАНТ»
пневматический привод для регулирующей арматуры газопроводов
Задача регулирования давления газа при его транспортировке всегда актуальна. Решается эта задача при помощи запорно-регулирующей арматуры. Регулирующая арматура используется в системах стабилизации и регулирования давления и расхода газа в трубопроводах, в антипомпажных системах газодожимных станций и др. Например, антипомпажный клапан служит для предотвращения помпажных явлений и для защиты газоперекачивающего агрегата от помпажа центробежного нагнетателя на всех режимах работы.
В настоящее время для управления запорно-регулирующей арматурой газопроводов применяются главным образом поршневые пневмогидравлические приводы, работающие на транспортируемом газе или сжатом воздухе. Однако даже при высоком качестве пневмогидравлических поршневых приводов им присущи общие недостатки, обусловленные принципом их работы и связанными с этим конструктивными решениями:
• наличие второго рабочего тела - масла, что снижает надежность и удорожает эксплуатацию привода в связи с утечками и изменением свойств масла, особенно при низких температурах;
• наличие подвижных трущихся уплотнений, что снижает надежность и долговечность привода, особенно при попадании в пневмо- или гидроцилиндр влаги и ее замерзании внутри цилиндра.
Всех этих недостатков лишены пневмоприводы со струйным двигателем (ПСДС), раз-
Рис. 1. Привод в составе регулирующего
работанные по идее В.В. Саяпина и успешно применяемые для управления запорной арматурой газопроводов с 1999 года. Использование струйного двигателя в приводах оказалось эффективным. Развитием этой темы стало создание принципиально нового привода для регулирующей арматуры. В результате совместной работы автора идеи, ООО «АРМ ГАРАНТ» и ФГУП УППО на базе струйного двигателя и приводов ПСДС был разработан следящий пневматический привод для управления регулирующей арматурой газопроводов - кранами-регуляторами, регулирующими и антипомпажными клапанами. Привод предназначен для перемещения плунжерного затвора регулирующих клапанов Ду 100, 200, 300 мм Ру 10,0 и 16,0 МПа, установленных на линиях рециркуляции газа компрессорных станций для антипомпажного регулирования газоперекачивающих агрегатов, а также в узлах редуцирования газа. При снабжении привода датчиками давления
требуемой точности с электрическим выходом привод может быть использован для управления регулирующей арматурой систем регулирования давления газа в трубопроводах. Предусмотрена система возврата регулирующего органа крана или клапана в заданное положение («открыто» или «закрыто») при внезапном,аварийном падении давления питающего газа или отключении электропитания. Привод может эксплуатироваться на открытых площадках при температуре окружающего воздуха от минус 600С до плюс 500С и относительной влажности воздуха до 98 % при 250С (климатическое исполнение УХЛ1 по ГОСТу 15150-69). При этом он не требует постоянного подогрева при низких температурах окружающей среды.
Основные технические параметры удовлетворяют всем современным требованиям. Привод замкнут позиционной обратной связью и сможет обеспечивать точность позиционирования 0,2-0,5% от полного хода или угла поворота выходного элемента. Он обладает высокими динамическими свойствами и обеспечивает перемещение выходного элемента и регулирующего органа из одного крайнего положения в другое менее чем за 2 сек. Именно это позволяет использовать привод для управления антипомпажными регулирующими клапанами.
Разработанное изделие является универсальным следящим пневмоприводом, хорошо работающим как на позиционные, так и на большие инерционные и ударные нагрузки. Оно может быть использовано не только в газовой промышленности, но также в других отраслях техники и народного хозяйства, в том числе в нефтеперерабатывающей, химической, пищевой промышленности. Но все же наиболее актуальным кажется его применение в качестве привода антипомпажного клапана. Перед отечественной промышленностью давно стоит
72 \\ ТЕРРИТОРИЯ НЕФТЕГАЗ \\
\\ № 10 \\ октябрь \ 2008
Привод с системой управления, с автономным источником пневматической энергии и программным обеспечением выполняет следующие функции:
1) Автоматическое перемещение и остановку штока регулирующего клапана согласно управляющему сигналу верхнего контура, задействованного в алгоритм загрузки, разгрузки и антипомпажного регулирования нагнетателя газоперекачивающего агрегата компрессорной станции:
• Входной управляющий сигнал электрический токовый, мА....................4-20
• Ход штока клапана Ду-200, мм.........86
• Ду-300, мм..........115
• Точность позиционирования штока клапана, не более, %......................0,5
• Гистерезис привода, не более, %......1
• Чувствительность регулирования по току, не более, мА .„0,04
• Время реагирования привода на управляющий сигнал, не более, с..............0,2
2) Автоматическое полное открытие клапана при исчезновении управляющего сигнала верхнего контура
• Время полного открытия клапана,
не более, с..............................2
3) Автоматическое полное открытие клапана при исчезновении давления газа в газопроводе
• Время полного открытия клапана,
не более, с..............................2
4) Оперативное изменение положения регулирующего клапана с помощью компьютера поста диспетчера
• Точность позиционирования,
не более, мм.........................±.0,4
• Разрешение установки позиции,
не более, %............................0,2
5) В режиме «Наладка» имеется возможность выполнить перемещение, остановку штока клапана:
• дистанционно при помощи кнопочных выключателей на пульте управления
• на месте установки привода:
1) от рычагов включения газа на блоке БУП
2) ручным дублером - штурвалом
• Время перестановки штока клапана из
одного конечного положения в другое ручным дублером не должно превышать, мин.................................. 3
• Усилие, требуемое для управления ручным дублером привода, не должно
• превышать, Н......................150
6) При помощи интерфейса 1^232 микроконтроллера МК 989 на компьютер поста диспетчера может быть передана следующая информация:
• положение клапана в процентах с разрешением, не более, %....................0,2
• (100% - клапан открыт полностью, 0% -закрыт),
состояние конечных выключателей,
• направление перемещения клапана,
• скорость перемещения клапана,
• давление газа за клапаном,
• давление газа в установке автономного источника пневматической энергии,
• динамически изменяющийся график зависимости перемещения штока клапана (мм) от реального времени (с) при страгивании, разгоне, перемещении, замедлении и «дожиме» штока клапана ,
• ввод, вывод,просмотр и корректировка параметров настроек программы закона перемещения клапана, исключающих влияние инерционных масс привода и клапана,а также кинематических погрешностей изготовления и сборки привода
7) Привод обеспечивает выключение подачи давления газа на двигатель по истечении времени, требуемого на выполнение задания. Длительность подачи давления газа на двигатель привода устанавливается, выполняется и контролируется программой управления.
задача создания надежного и эффективного регулирующего устройства для установки на трубопроводах пунктов редуцирования газа, газораспределительных станций, линии рециркуляции газа компрессорных станций и предназначенного для противопомпажного плавного регулирования объемного расхода газа, подаваемого нагнетателем ГПА (или группой нагнетателей) в трубопровод. В настоящее время на территории Российской Федерации, стран СНГ и Балтии нет производителей, серийно выпускающих прямоточные антипомпажные регулирующие клапаны, на Ду = 200...400 мм, в то время как потребность в данных устройствах имеется. В настоящее
время эта потребность целиком удовлетворяется поставками регулирующих клапанов зарубежных производителей, таких как MokveLd Valves, которые, в свою очередь, оснащаются приводами иностранных фирм.
Разработка отечественных регулирующих клапанов сейчас активно ведется в рамках программы ОАО «ГАЗПРОМ» по импортоза-мещению. Но наиболее полно бы соответствовало целям этой программы создание российского антипомпажного клапана с российским же приводом, который способен не только составить конкуренцию зарубежным образцам, но по каким-то параметрам превзойти их.
АРМ ГАРАНТ
ООО «АРМ ГАРАНТ»
450059, г. Уфа, ул. Р. Зорге, 35 тел./факс (347) 223-74-15, 223-74-17
e-mail: armgarant@ufamail.ru www.armgarant.ru
АРМ
Электроприводы ЭВИМТА для задвижек Ду 50 -1200 мм ПнбВМОПрИВОДЫ ПСДС для шаровых кранов Ду 300 -1000 мм
Монтажные, пусконаладочные, ремонтные работы
на объектах нефтегазового комплекса
450059, г. Уфа, ул. Р. Зорге, 35 тел./факс: (347) 223-74-15, 223-74-17 e-mail: armgaranl@ufamail.ru
