Gāzes armatūra un aprīkojums: paveidi + izvēles īpatnības

Gāzes vads ir inženiertehniska konstrukcija, kuras katrs elements un mezgls risina noteiktu svarīgu funkcionālu uzdevumu un ir atbildīgs par tīkla drošību, kvalitāti un nepārtrauktu darbību. Dažāda gāzes armatūra un aprīkojums atšķiras pēc izpildes sarežģītības, izgatavošanas materiāla, mērķa un veidiem.

Armatūra gāzes vadiem – tas ir plaša klase ierīču un iekārtu, kuras tiek montētas uz gāzes vadiem, kā arī uz ierīcēm. Ar to palīdzību tiek veikta gāzes plūsmas izslēgšana/ieslēgšana, virziena, daudzuma, spiediena maiņa vai pilnīga gāzu noņemšana. Plašais šo detaļu sortiments ir klasificēts, tādēļ ir samērā viegli izprast gāzes armatūras klasifikācijas jautājumu.

Kopā noskaidrosim visu gāzes cauruļvadu armatūras daudzveidību un tās izvēles īpatnības.

Gāzes armatūras un aprīkojuma mērķis

Gāzes armatūra un gāzes aprīkojums ir paredzēts uzstādīšanai uz cauruļvadiem, kas tiek izmantoti dabasgāzes transportēšanai, piegādei un sadalei. Ar šo mehānismu palīdzību tiek ieslēgta un izslēgta padeve, mainīts spiediens, daudzums, gāzes plūsmas virziens. Armatūrai ir raksturīgi tādi galvenie parametri kā nominālais spiediens (nosacītais) un nominālais diametrs.

Ar nominālo spiedienu tiek saprasts max spiediens pie 20 grādu temperatūras, pie kura tiek garantēta ilgstoša dažādu elementu un mezglu savienojumu kalpošana ar cauruļvadu. Nosacītais caurmērs (DN) – tā ir īpašība, ko izmanto cauruļvadu tīklos kā kopīgo parametru savienojamajām daļām.

Gāzes cauruļvads ietver ne tikai caurules, bet arī lielu daudzumu gāzes armatūras, kas nodrošina tā uzticamu darbību.

Lielākā daļa armatūras paveidu sastāv no noslēgierīces vai droselēšanas ierīces. Tās ir konstrukcijas korpusa formā, kas no ārpuses ir aizvērts ar vāku.

Korpusa iekšpusē pārvietojas aizvars. Aizvara pārvietošanās rezultātā attiecībā pret tā sēdekļiem mainās laukuma daļa, caur kuru gāze iet. Šis process izraisa hidrauliskās pretestības izmaiņas.

Vienkārša konstrukcija, pieejama cena un iespēja izmantot gāzes aizbīdņus lielā temperatūru diapazonā – tās ir gāzes aizbīdņu galvenās priekšrocības.

Gāzesvada daļu atslēgšanas laikā saskarē esošās aizvara un sēdekļa virsmas sauc par blīvējuma virsmām. Droseļa tipa ierīcēs aizvara un sēdekļa virsmas, kas savukārt veido regulējamu caurplūdi darba vides transportēšanai, sauc par droseļvirsmām.

Armatūras klasifikācija gāzes vadiem

Visas esošās gāzes armatūras šķirnes atkarībā no tās mērķa var iedalīt:

• aizslēgšanas. Armatūra, ko izmanto atsevišķu gāzesvada posmu, ierīču, aparatūras periodiskai atslēgšanai. Pie šī tipa pieder gāzes krāni, vārsti, aizbīdņi;
• drošības. Kalpo gāzes spiediena paaugstināšanās riska novēršanai virs noteiktajām normām. Pie šīs armatūras šķirnes pieder izlaišanas drošības vārsts;
• regulējošo. Paredzēta spiediena mainīšanai un uzturēšanai noteiktajās robežās. Tie ir aizbīdņi, šiberi u.tml.;
• pretplūsmas. Lai novērstu gāzes kustības virziena maiņu;
• avārijas un atslēgšanas. Ātrai gāzes kustības automātiskai pārtraukšanai virzienā uz avārijas posmu noteiktā režīma pārkāpuma gadījumā. Pie šīs šķirnes pieder aizslēgšanas-drošības vārsts;
• kondensāta novadīšanas. Tā, kas noņem automātiskā režīmā kondensātu, kas uzkrājas kondensāta-uztvērējos un cauruļvadu tīklu apakšējos posmos;
• kontrolējošo. Nosaka caurplūstošās masas spiedienu, temperatūru u.c.;

Pēc vadības veida armatūra var būt divu tipu: vadāmā un automātiskā. Pirmā tiek iedarbināta ar rokām veiktām manipulācijām vai ar piedziņas palīdzību: pneimatiskā, hidrauliskā, elektromagnētiskā, elektriskā.

Manuālās vadības process prasa lielu piepūli un laika zudumu. Daudz biežāk tiek uzstādīta piedziņa un saglabāta iespēja avārijas vadībai negadījumu gadījumā. Bet otrā darbojas ar automātiskas aktivizēšanās ierīču palīdzību.

Gāzesvadu atloku savienojumu izmanto pārejās no zemūdens vai pazemes posma uz virszemes posmu. Šāds savienojumu veids palīdz cīņā pret elektroķīmisko koroziju

Pēc pieslēgšanas veida iekārtas un jebkura armatūra gāzes apgādes sistēmām ir:

• Atloku – izmantojami armatūrai ar vides caurplūdi lielāku par 50 mm. Pievienošana caurulēm tiek veikta, pieskrūvējot atlokus. Galvenā šāda savienojuma priekšrocība – iespēja veikt vairākkārtēju pārvietošanu, liela izturība un uzticamība. Var atzīmēt arī universālu pielietojamību. Trūkumos min tikai lielu svaru un lielus šādu detaļu gabarītus;
• Mufu – izmanto iekārtu pievienošanai, kuru caurplūde ir 65 mm un mazāka. Pievienošana tiek veikta ar mufu palīdzību, kurām ir iekšējā vītne. Mufu savienojumu trūkums ir tas, ka vītne pakāpeniski nolietojas;
• Tappu ar ārējo vītni. Viena iekārta ieskrūvējas ar vītnes palīdzību otrā iekārtā;
• Metinātos – tie ir mūsdienās reti izmantoti neizjaucamie savienojumi. Šīs metodes priekšrocības – uzticama hermētiskums un apkalpošanas pasākumu samazināšana līdz minimumam. Trūkumos var minēt remontdarbu laikā radušās demontāžas sarežģītības, kad gāzesvada posms vienkārši tiek nogriezts;
• Nipeļu – armatūras pievienošana tiek veikta ar nipeļa palīdzību;
• Savilcēj – sprauslas savieno ar cauruļu atlokiem, izmantojot tapas ar uzgriežņiem, kas izvietotas gar armatūru;
• Štucera – armatūras pievienošana tiek veikta ar štucera, uzgriežņa un blīvgredzenu palīdzību. Tas ir uzticams savienojuma veids ar demontāžas iespēju.

Papildus iepriekš uzskaitītajiem, pastāv arī citi gāzes armatūras savienošanas veidi, bet tie netiek izmantoti tik bieži.

Gāzes atloku filtrs ir nepieciešams gāzes vides attīrīšanai no putekļiem un piemaisījumiem, tādējādi palielinot gāzes iekārtu ekspluatācijas laiku un darbības uzticamību.

Tāpat nevajadzētu aizmirst, ka no savienojuma izpildes kvalitātes būs atkarīga cauruļvada funkcionalitāte un visas gāzes sadales sistēmas uzticamība.

Gāzes armatūras nosacītie apzīmējumi

Gāzes saimniecībā izmantotā armatūra ir standartizēta. Uz katras detaļas obligāti ir kods, kas sastāv no 4 daļām.

Pirmie 2 koda cipari – ir armatūras veids:

• 11 – cauruļvadu krāni;
• 14,15 – aizslēgšanas ventiļi;
• 16 – atgriezeniskie pacelšanas vārsti;
• 17 – drošības vārsti;
• 19 – atgriezeniskie pagrieziena vārsti;
• 25 – regulējošie vārsti;
• 30, 31 – aizslēgšanas aizbīdņi;
• 32 – aizvari.

Otrajā vietā šifrā ir nosacītais apzīmējums materiālam, no kura izgatavots korpuss: oglekļa tērauds – s, skābeizturīgs nerūsējošais tērauds -nž, pelēkais čuguns – č, kaļamais čuguns – kč, bronza, misiņš – br, vinilplasts – vp, leģētais tērauds – ls, alumīnijs – a.

Gāzes aizbīdnis no čuguna ir daudz mazāk pakļauts korozijai, bet tas ir trauslāks nekā analogā ierīce, kas izgatavota no tērauda.

Trešajā vietā šifrā ir detaļas kārtas numurs. Ceturtajā vietā ir materiāla apzīmējums, no kura izgatavoti blīvējuma gredzeni: bronza vai misiņš – b, nerūsējošais tērauds – nž, gumija – r, ebonīts – e, babīts – bt, blīvējuma gredzenu nav – bk.

Noslēgarmatūras īpatnības

Slēgarmatūra visbiežāk sastopama gāzes sistēmās. To izmanto gāzes vada spiediena regulēšanai, un tā darbojas pēc tāda paša principa kā ūdensvados. Tomēr gāzes nozares detaļām tiek izvirzītas augstākas drošības prasības.

Ja gāzes koncentrācija gaisā sasniedz kritisku vērtību, tad pietiek ar vismazāko dzirksteli, un var notikt īsta katastrofa.

Atbilstoši funkcionālā mehānisma pārvietošanās veidam gāzes vadu slēgarmatūra tiek iedalīta šādos veidos:

• krāns – krānā aizslēdzošais elements ar rotējošu korpusu pārvietojas, vienlaikus griežoties ap savu asi. Attiecībā pret plūsmas virzienu tas var atrasties patvaļīgā veidā.
• aizvars – šajā detaļā diska formas elements griežas ap savu asi leņķī vai perpendikulāri attiecībā pret plūsmu.
• vārsts – detaļā aizslēgšanas korpuss uz vārpstas pārvietojas turp-atpakaļ paralēli plūsmai.
• aizbīdnis – tajā regulēšanas elements pārvietojas perpendikulāri plūsmai.

Var secināt, ka pie slēgarmatūras pieder ierīces, kas paredzētas gāzes vada posmu hermētiskai atslēgšanai. Šīm ierīcēm jānodrošina atslēgšanas hermētiskums, veicamo darbību ātrums, maza hidrauliskā pretestība un ērtība apkopē.

Aizbīdņa darbības princips

Visbiežāk uz cauruļvadiem no dažādiem gāzes iekārtu slēgarmatūras veidiem var sastapt aizbīdņus. Tieši tos izmanto, kad nepieciešams pārtraukt gāzes plūsmu gāzes vados ar nominālo diametru no 50 mm līdz 2000 mm, kad darba spiediens ir robežās no 0,1 līdz 20 MPa.

Aizbīdņos gāzes plūsmu regulē, mainot aizvara stāvokli attiecībā pret blīvējuma virsmām. Vārpsta neizbīdāma atvēršanas laikā neizvirzās no vāka. Tai griežoties, lai atvērtu atveri, gaitas uzgrieznis uzskrūvējas uz tās, paceļot vai nolaižot aizvaru. Šajā aizbīdņu paveidā gaitas mezgls atrodas darba vides iekšpusē, tāpēc tas ir vairāk pakļauts korozijas negatīvajai ietekmei.

Iekārta ar izbīdāmu vārpstu veic vārpstas un aizbīdņa pārvietošanu, griežot vītņoto uzmavu, un vārpstas augšdaļa izbīdās uz augšu. Šādas konstrukcijas priekšrocība ir ārējās vides ietekmes neesamība uz gaitas mezglu.

Aizbīdņi pēc aizslēgu uzbūves atšķiras 2 tipos. Ķīļveida aizbīdņiem ir aizslēgs ar blīvējuma virsmām, kas izvietotas noteiktā leņķī viena pret otru. Tos ražo arī ar šarnīra aizslēgu, kas sastāv no 2 diskiem un cieta ķīļa. Paralēlie aizbīdņi ir ar aizslēgu, kas sastāv no 2 diskiem, starp kuriem atrodas izplešanās ķīlis.

Droseļtipa aizbīdņus bieži izmanto to vienkāršības un uzticamības dēļ. Drosele vienmērīgi regulē caur to plūstošās gāzes plūsmu.

Gāzes vadiem, kas paredzēti spiedienam līdz 0,6 MPa, izmanto aizbīdņus, kas izgatavoti no pelēkā čuguna; gāzes vadiem, kuros tiek izmantots spiediens virs 0,6 MPa – no tērauda.

Bet kādas priekšrocības var atzīmēt aizbīdņiem salīdzinājumā ar pārējo noslēgarmatūru? Atvērtā stāvoklī tiek novērota neliela pretestība plūsmai, turklāt nav gāzes vides pagriezienu. Aizbīdņiem ir mazs būvniecības garums. Tie ir vienkārši apkopē un nodrošina iespēju gāzei kustēties jebkurā virzienā.

Atsevišķi šajā kategorijā var izcelt aizbīdņus. Tie pieder pie noslēgšanas-regulēšanas iekārtām, ar kuru palīdzību tiek regulēts gāzes patēriņš, kā arī iespējams pārtraukt tās padevi gāzes vadā. Aizbīdņi sastāv no korpusa, noslēgšanas diska orgāna, piedziņas vārpstas.

Aizbīdņus var izmantot plašā temperatūras vai vides spiediena diapazonā. Tiem ir vienkārša konstrukcija, maza masa un neliels metāla patēriņš. Aizbīdņiem ir neliels būvniecības garums un minimāls elementu skaits. To lielais pluss – pieejamā cena.

Par spiedienu mūsdienu gāzes vados uzrauga daudzi jutīgi sensori, kas fiksē mazākās novirzes un pārraida informāciju par tām uz dispečera pulti.

Kāpēc ir nepieciešami krāni?

Papildus iepriekšminētajām ierīcēm pie noslēgarmatūras pieder krāni un vārsti, kas nepieciešami ātrai ierīces pieslēgšanai/atslēgšanai vai darba vides plūsmas regulēšanai. Šīs detaļas pēc aizslēga formas var iedalīt lodveida, cilindriskās un koniskās.

Lai krānā panāktu augstāku hermetizāciju, starp blīvējuma virsmām zem spiediena tiek ievadīta īpaša konsistentā smērviela. To ielieci dobā kanālā augšdaļā, un, ieskrūvējot skrūvi, tā tiek izspiesta pa kanāliem esošajā spraugā starp aizbāzni un korpusu.

Krāna korpusā aizslēga elementa lomā ir lode, un aizslēgā ir izveidots caurums, kura diametrs sakrīt ar gāzes vada diametru.

Korķis nedaudz paceļas uz augšu, sprauga palielinās un tiek nodrošināta pagrieziena vieglums. Misiņa blīve un lodveida vārsts novērš smērvielas izspiešanu ar sekojošu gāzes noplūdi.

Papildus krāniem, kam nepieciešama eļļošana, gāzesvados izmanto vienkāršos pagriežamos krānus. Tos var iedalīt stiepšanas, blīvējuma, pašblīvējošos. Tos var uzstādīt virszemes gāzesvados, iekšobjektu gāzesvados, palīglīnijās (uz izpūšanas gāzesvadiem utt.).

Kondensāta savācēji un kompensatori

Lai savāktu un noņemtu ūdeni un kondensātu zemākajos gāzesvadu līmeņos, uzstāda kondensāta uztvērējus.

Tie var būt dažādas ietilpības: liela ietilpība nepieciešama, ja transportējamajai gāzei ir liels mitrums, mazāka ir piemērota sausas gāzes transportēšanai. Turklāt atkarībā no caurplūstošās darba vides spiediena lieluma kondensāta uztvērēji atšķiras uz zema, vidēja un augsta spiediena ierīcēm.

Zema spiediena ierīces – tā ir tvertne ar collas cauruli, kas izvadīta zem gāzes paklāja. Caurule beidzas ar savienotājuzmavu un aizbāzni. Caur to tiek noņemts kondensāts, tiek mērīts spiediens, tiek izpūsts gāzesvads.

Vidēja un augsta spiediena ierīces papildus aprīkotas ar vēl vienu aizsargcauruli un krānu uz iekšējā stāvvada. Stāvvada augšdaļā ir atvere darba vides spiediena izlīdzināšanai apvalkā un stāvvadā. Bez atveres kondensāts zem gāzes spiediena piepildītu stāvvadu, kas varētu izraisīt tā pārrāvumu zemā temperatūrā.

Gāzes kondensāta uztvērējs ļaus noņemt ūdeni un kondensātu no gāzes, kas tiek transportēta pa gāzesvadu sistēmu. Īpaši aktuāla šī ierīce ir ziemas periodā.

Gāzes spiediena iedarbībā tiek veikta automātiskā atsūknēšana kondensātam. Kad krāniņš ir aizvērts, gāze pretojas kondensātam un tas slīd uz leju. Kad krāniņš tiek atvērts, kondensāts paceļas uz virsmu.

Ekspluatējot gāzesvadus, temperatūras starpība var sasniegt vairākus grādus. Šāda liela izmaiņa var izraisīt spriegumu vairākos desmitos MPa. Tāpēc, lai nodrošinātu normālu gāzesvada darbību, ir jāizmanto kompensatori. Tie var būt lēcveida, U-veida, līrveida un citi.

Gāzes spiediena kompensators ievērojami pagarinās gāzes cauruļvada ekspluatācijas termiņu. Bet, uzstādot šādu ierīci, ir jāņem vērā nominālais un maksimālais gāzes spiediens sistēmā.

Vairāk izplatīti ir lēcu un sifona kompensatori. U-veida un liras formas kompensatori tiek izgatavoti no locītām, bieži vien viengabalainām caurulēm. To galvenais trūkums – lieli izmēri. Cauruļvados kalnu un seismiski bīstamos rajonos uzstāda gumijas auduma ierīces, kas spēj uztvert deformācijas gan garenvirzienā, gan šķērsvirzienā.

Gāzes vadu savienotājarmatūra

Gāzesvada montāžas procesā var rasties nepieciešamība savienot caurules no dažādiem materiāliem vai dažāda diametra. Šajā gadījumā tīklā tiek iebūvēts savienojuma atloka elements – palīgdetajas savienojumam.

Šai armatūras kategorijai pieder atloka adapteri, skavas, aizbāžņi, savienojuma uzmavas, atzari, krusti, tējas, vārdu sakot, detajas, kuru konstrukcijā nav paredzēts slēgšanas-regulēšanas mehānisms.

Savienojuma armatūra būs nepieciešama, ja radīsies vajadzība savienot caurules no dažādiem materiāliem, dažādu diametru cauruļvadu posmus, kā arī pie līkumiem un atzarojumiem.

Gāzesvada atzarojumam kalpo tējas un atzari. Tos uzstāda gadījumos, kad caurule sasniedz sadales posmu kādam apdzīvotam punktam, bet šis punkts nav galīgais.

Ar regulējošās armatūras palīdzību cauruļvads tiek sadalīts, un daļa transportējamās gāzes nonāk apdzīvotā punktā, bet daļa tiek transportēta tālāk.

Tējas tiek izgatavotas no dažādām tērauda markām. Tās var izmantot praktiski jebkurā darba vidē. Tās nodrošina augstas kvalitātes cauruļu savienojumu un labu hermētiskumu.

InstrumentiKIPiAgāzesvadu sistēmās

Bez visa iepriekš minētā, gāzesvadu sistēmās tiek izmantotas daudzas ierīces KIPiA (kontroles un mērīšanas ierīces un automatizācija).

Papildus gāzes armatūrai uz gāzesvadiem uzstāda KIPiA. Tas ļauj veikt pastāvīgu aprīkojuma stāvokļa un tehnoloģiskā procesa norises kontroli. Kā arī operatīvi atklāt pirmsavārijas un avārijas situācijas.

Visvairāk pieprasītās ierīces, kas tiek izmantotas gāzes sistēmās, ir:

• gāzes piesārņojuma signalizatori;
• aprīkojums avārijas pārtraukšanai ienākošajai gāzei;
• aprīkojums izgājušās gāzes apjoma mērīšanai;
• elektroniskie regulatoru izgājušā gāzes tilpuma regulēšanai;
• autonomie barošanas bloki;
• gāzes vārsti dažādu procesu automatizācijai un cauruļvadu darbības optimizācijai;
• gāzes regulatoru caurules posmā plūstošās vides apjoma regulēšanai.

Šādas ierīces ir augsto tehnoloģiju iekārtas, kuras tiek ekspluatētas visdažādākajos apstākļos.

Armatūras un aprīkojuma izvēles īpatnības

Izvēloties armatūru gāzes cauruļvadiem, jāpievērš īpaša uzmanība materiāla, no kura tā izgatavota, ķīmiskajām un fizikālajām īpašībām.

Vispieprasītākie materiāli gāzes armatūras izgatavošanai ir čuguns un tērauds. Tas ir saistīts ar prasībām pēc paaugstinātas izturības un uzticamības līmeņa. Polimēru elementi, kas lieliski piemēroti ūdensvadiem, šeit nav izmantojami, turklāt tos viegli var sabojāt.

Tērauds ir vispopulārākais materiāls gāzes armatūras izgatavošanai. Šādām iekārtām ir pieejama cena un augsta izturība.

Speciālisti neiesaka izmantot gāzes cauruļvados iekārtas ar blīvējuma ieliktņiem no bronzas. Tas ir saistīts ar to, ka sašķidrinātās naftas gāzes (SNG) sastāvā ir sērūdeņradis, kas var atstāt negatīvu ietekmi uz bronzu un vara sakausējumiem.

Secinājumi, noderīgs video par tēmu

Par to, kā tiek veikta noslēgarmatūras tehniskā apkope gāzesvadā, var uzzināt no šāda videoklipa:

Par ķīļveida un šļūču aizbīdņu konstrukcijas īpatnībām tiks runāts šajā video:

Visi gāzes cauruļvadi ir paaugstinātas bīstamības objekti, tāpēc gāzes armatūras un iekārtu izvēlei jāpieiet ar visu nopietnību, un, ja nepieciešams, jākonsultējas ar speciālistiem. Tikai kvalitatīva gāzes noslēgarmatūra spēs nodrošināt apkalpošanas ērtību, remonta ātrumu, cauruļvadu mezglu augstu hermētiskumu.

Ja Jums ir jautājumi par raksta tēmu, vai varat papildināt mūsu materiālu ar interesantām ziņām, lūdzu, atstājiet savus komentārus zemāk esošajā blokā.