Газорегуляторный пункт (ГРП) — описание

В данной статье мы рассмотрим какие существуют виды газорегуляторных пунктов — далее ГРП, принципы их работы и назначение.

Назначение ГРП.

Газорегуляторные пункты служат для дополнительной очистки газа от механических примесей, снижения давления газа после газораспределительной станции и поддержании его на заданном значении с последующей бесперебойной и безаварийной подачей потребителям.
В зависимости от избыточного давления газа на входе газорегуляторные пункты могут быть среднего (до 0,3 МПа) и высокого давления (0,3-1,2МПа). ГРП могут быть центральными (обслуживать группу потребителей) и объектовыми (обслуживать объекты одного потребителя).

Виды ГРП.

ГРП подразделяются между собой:
по выходному давлению:
ГРП низкого, среднего и высокого выходного давления.
по количеству ступеней понижения давления газа:
одноступенчатые и многоступенчатые ГРП.
по количеству линий редуцирования:
однониточные и многониточные ГРП.
по типу схемы газоснабжения потребителя газа:
тупиковые и закольцованные ГРП.
а также по наличию резервной нитки редуцирования:
ГРП с резервной линией редуцирования и без.
(описание каждого типа ГРП представлено ниже).

Принцип работы ГРП.

Газ через входной газопровод поступает на фильтр, где очищается от механических примесей, и через предохранительно запорный клапан подается в регулятор давления, где давление газа снижается и поддерживается постоянным, независимо от расхода. В случае повышения давления газа после регулятора выше допустимых значений, например в результате сбоя работы регулятора давления газа — срабатывает предохранительно-сбросной клапан — ПСК или гидрозатвор (ГЗ) , в результате чего излишки давления газа сбрасываются в атмосферу. Если давление газа продолжает возрастать и сброс газа через ПСК достаточного эффекта не дал, срабатывает предохранительно-запорный клапан и доступ газа потребителю через эту линию редуцирования прекращается. Для того, чтобы обеспечить безаварийную подачу газа потребителю, даже в случае выхода из строя регулятора давления ГРП закольцовывают по выходному давлению, либо устанавливают в ГРП дополнительную линию редуцирования (ниже еще вернемся к этому вопросу).

Стоит отметить, что в схеме ГРП (без резервной линии редуцирования) предусматривается байпасная линия, которая позволяет подавать газ и осуществлять ручное регулирование выходного давления газа на время ремонта оборудования или проведения технического обслуживания ГРП. На входе и выходе из ГРП установлены манометры. На входе в ГРП промышленного назначения либо в узлах учета газа замеряется температура газа с помощью термометра. Для централизованного замера расхода газа устанавливается измерительное устройство — газовый счетчик промышленного назначения.

Для снижения давления газа в ГРП применяются регуляторы давления прямого и непрямого действия. В регуляторах прямого действия конечный импульс давления воздействует на мембрану, которая через рычажное устройство связано с дроссельным органом. При уменьшении выходного давления степень открытия дроссельного органа увеличивается, при увеличении — уменьшается. В результате выходное давление газа поддерживается постоянным.
Для приведения в действие регуляторов давления непрямого действия источником энергии служит сжатый воздух и газ давлением 200-1000кПа. Применяются регуляторы давления непрямого действия при входном давлении более 1,2МПа и выходном более 0,6МПа. Также в последнее время все чаще применяют комбинированные регуляторы давления, представляющие из себя предохранительно-запорный клапан и регулятор давления в одном корпусе.

Для контроля за входным и выходным давлением, температурой в помещениях, открытием дверей — современные ГРП могут быть оборудованы системой телеметрии.

Описание и различие между собой видов ГРП:
ГРП низкого, среднего и высокого выходного давления. В чем разница между собой таких газорегуляторных пунктов интуитивно понятно. Если на ГРП газ понижается с высокого (0,3 — 1,2 МПа) или среднего (5кПа — 0,3МПа) давления до низкого (до 5кПа, или 500 мм.в.ст.), то такие ГРП называются ГРП низкого выходного давления. Соответственно, если на выходе получаем среднее или высокое давление газа, то и ГРП будет называться соответствующим образом. Также бывают случаи когда ГРП питает разных потребителей, например частный сектор и газовую котельную, тогда из ГРП делается 2 выхода газа, один среднего, другой низкого, а понижающий пункт будет называться — ГРП с выходом среднего и низкого давления.

Одноступенчатые и многоступенчатые ГРП. Одноступенчатая схема подразумевает под собой понижение давления газа с входного до рабочего в одну ступень, а многоступенчатые в 2 и более ступени. Часто случается, что невозможно понизить давление газа сразу с высокого (например 1,2 МПа) до низкого (200 мм.в.ст. например бытовым потребителям) и добиться устойчивой работы ГРП одним регулятором давления. Тогда применяют такой прием как снижение газа в несколько ступеней. Рассмотрим на примере двухступенчатой схемы. Газ, поступает в ГРП под высоким давлением — 1.2 МПа, проходит через фильтр ПКН, дальше регулятор первой ступени понижает давление газа до 0,5 — 3 МПа (тут зависит от величины расхода газа) и подается на «бочку» — значительно расширенный участок газопровода внутри ГРП, служащий «подушкой» для сглаживания колебаний давления подаваемаемого регулятором первой ступени (из бочки часто предусматривают дополнительный сбросной клапан). Далее, газ уже пониженного давления — возьмем 0,1 МПа, поступает через второй предохранительно запорный клапан на регулятор второй ступени. Этот регулятор уже и понижает давление до рабочего, в нашем случае 200 мм.в.ст. (2,0 кПа). Такая схема также дает дополнительную защиту конечного потребителя от поступления газа высокого давления в сети низкого (превышение в 300 раз!), что очень опасно.

Однониточные и многониточные ГРП. Многониточная схема подключения, подразумевает под собой ГРП, оборудованный несколькими параллельно подключенными линиями редуцирования. Характерным при такой схеме подключения является то, что подача газа осуществляется из одного разветвляющегося по всем параллельно работающим линиям редуцирования газопровода, в то же время выходы этих ниток объединены в один коллектор. Такая схема подключения служит для повышения надежности и производительности газоснабжения. Применяется на наиболее значимых ГРП, например на ГРП высокого давления, которые «питают» систему промышленных потребителей и сеть ГРП. А однониточное ГРП — соответственно оборудовано одной линией редуцирования, возможно и многоступенчатой.

Тупиковые и закольцованные ГРП. Для увеличения надежности газоснабжения потребителей газа применяется схема газоснабжения от объединенных между собой двух и более ГРП через газораспределительные сети по выходному давлению в «кольцо». При этом, чем больше газорегуляторных пунктов находится в «кольце», тем надежнее, считается, система газоснабжения. Чтобы легче было понять, как это работает приведу пример: есть район города с бытовыми потребителями, который нужно снабдить природным газом. По расчетным данным на этот район можно поставить либо один ГРП, с большой пропускной способностью либо два поменьше обеспечивающих суммарно ту же производительность, но расставить в разных частях газифицируемого района. Если есть возможность — устанавливается 2 (или более) и их выходные газовые сети по газоснабжению потребителя объединяются в одну. При такой схеме, если выйдет из строя один из ГРП — нагрузка в газовых сетях ляжет на исправный газорегуляторный пункт (точнее на все включенные в «кольцо», по принципу: на близрасположенные — больше, на дальние меньше) и, что самое главное — подача газа потребителю не прекратится. Конечно, если один из ГРП выключится из работы во время пиковых нагрузок на систему газораспределения, например по утрам, когда большинство людей просыпается и готовит еду перед работой, а кольцо включает в себя всего 2 или 3 газорегуляторных пункта — давление у конечного потребителя может заметно уменьшиться, что может быть визуально зафиксировано на величине языков пламени работающей газовой плиты, однако в данном случае любой потребитель может просигнализировать об этом в аварийную газовую службу, бригада которой примет экстренные меры по восстановлению нормального режима газоснабжения. Также, на закольцованных ГРП легче проводить техническое обслуживания, так как легче регулировать подачу газа через байпас. Кольца ГРП бывают высокого, среднего и низкого давления.

Бывает нецелесообразно осуществлять газоснабжение потребителя более чем от одного ГРП (например газоснабжение мелкого населенного пункта). В таких случаях схема газоснабжения от ГРП называется «тупиковой«.

ГРП с резервной линией (ниткой) редуцирования и без. Характерным для ГРП, оборудованных резервной линией, является наличие дублирующей нитки редуцирования с комплектом оборудования, которая не работает одновременно (в отличие от многониточных), а включается в случае аварийного прекращения подачи газа через основную. Это достигается путем настройки на резервной линии предохранительно-запорного клапана на закрытие при более высоком давлении, а рабочее давление регулятора на более низкое. Таким образом, в случае завышения выходного давления по вине регулятора основной нитки — запорный клапан на ней отсекает поступление газа потребителю через этот регулятор. Выходное давление газа по мере расхода постепенно понижается и достигает рабочего выходного давления регулятора резервной линии (обычно установленного ниже на 10% чем на основной линии) и поддерживается на этом уровне резервным регулятором. Обычно такая схема применяется в ГРП, снабжающих потребителя газом по «тупиковой» схеме газоснабжения для повышения надежности и обеспечения бесперебойной подачи газа.

На фото представлен одноступенчатый ГРП выходного низкого давления без резервной линии редуцирования.

Однониточный одноступенчатый грп. Взгляд изнутри.

Основные требования к устройству газорегуляторного пункта:
здание одноэтажное с бесчердачным перекрытием;
отопление (либо от централизованного источника, либо от котла, расположенного в пристройке ГРП);
ширина входа не менее 0,8м;
двери должны открываться только наружу;
вентиляция — приточно-вытяжная, естественная, в помещении с оборудованием должна обеспечивать 3-х кратный воздухообмен в течение часа;
температура в середине помещения не ниже +5°С (чтобы не обмерзало седло регулятора давления)
освещение естественное и электрическое во взрывобезопасном исполнении;
продувочные газовые свечи должны иметь внутренний диаметр не менее наибольшего диаметра седла установленного регулятора давления;
здание газорегуляторного пункта оборудуется индивидуальной системой молниезащиты, если оно установлено вне зоны грозозащиты;
на входе и на выходе устанавливаются в колодцах отключающие устройства;
между собой все помещения (котельная, помещение для телеметрии) должны быть разделены герметичными перегородками.

дополнительные требования к современным ГРП: здание должно быть оснащено системой телеметрии, обеспечивающей контроль входного, выходного давления, температуру в помещении, открытие дверей, наличие электропитания.

Также для эксплуатации газорегуляторного пункта необходимо вести соответствующую документацию , весь перечень которой можно найти перейдя в соответствующий раздел.

Видеоролик по безопасной эксплуатации ГРП.

Шкафные ГРП изготавливаются в виде металлического шкафа и устанавливаются на отдельных несгораемых опорах при давлении газа более 0,6МПа. Если давление газа составляет менее 0,6 МПа. Шкафы можно крепить к глухим (без проемов) огнестойким стенам газифицированных зданий. Помимо этого, отличие ГРП от ШРП состоит в том, что первый (газорегуляторный пункт) является отапливаемым капитальным зданием, но менее компактным. Также современные газорегуляторные пункты оборудованы системой телеметрии, в отличие от ШРП. На сегодняшний день нетрудно купить ГРП или ШРП уже готовый, или сделать под заказ.